本发明专利技术公开了一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料及其制备方法。一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其按照重量份比包括：PHA树脂、PBAT树脂、木粉、成核剂、相容剂、偶联剂、抗氧剂及润滑剂。本发明专利技术的有益效果是：解决以下问题：提高PHA材料的韧性，使得韧性复合3D打印耗材的要求；提高PHA材料的结晶度，提高其耐热温度，打印温度可从150℃提高至180℃，耐热温度提高有利于加工使用；提供了一种带有木质感的PHA3D打印材料，并且模型强度大大提高。模型强度大大提高。模型强度大大提高。
【技术实现步骤摘要】
一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料及其制备方法
技术介绍
[0002]聚羟基脂肪酸酯(PHA)，是很多微生物合成的一种细胞内聚酯，是一种天然的高分子生物材料。PHA同时具有良好的生物相容性能、生物可降解性和塑料的热加工性能，可作为生物医用材料和生物可降解包装材料，已经成为近年来生物材料领域最为活跃的研究热点。
[0003]PHA则具有良好的气体阻隔性，性能堪比PET、PP等产品，可应用在较长时间的鲜品保鲜包装上。PHA还具有较好的水解稳定性，具有很好的紫外稳定性。这些优良的性能，使其可以在包装材料、粘合材料、喷涂材料和衣料、器具类材料、电子产品、耐用消费品、农业产品等领域中有着广阔的应用前景。
[0004]PHA材料在3D行业中的应用尚在初级阶段，其材料性能和加工技术还不够成熟。如公开号为CN108485219A的中国专利技术专利申请中公开了一种生物基木塑复合新材料的制备方法，公开号为CN 112552654A公开了适用于制备薄膜的PBAT/PHA/木粉组合物及其制备和应用，都有提到PHA树脂的改性制备方法，但是其应用于3D打印行业领域的专利报道较少。
[0005]目前在3D打印行业，PHA材料作为打印材料存在如下问题：目前用普通PHA做成3D打印机耗材，耗材的韧性不足，偏脆。材料的耐热性不够高，打印模型的强度不足。当为克服以上材料技术的缺陷，可以对PHA材料进行改性做成PHA复合材料。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料及其制备方法，其解决以下问题：提高PHA材料的韧性，使得韧性复合3D打印耗材的要求；提高PHA材料的结晶度，提高其耐热温度，打印温度可从150℃提高至180℃，耐热温度提高有利于加工使用；提供了一种带有木质感的PHA 3D打印材料，并且模型强度大大提高。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其按照重量份比包括：
[0009][0010]所述PHA树脂分子结构是mP34HB 10，熔体流动速率5
‑
15g/10min。
[0011]所述PBAT树脂优选牌号为C1100、C1200、C2224、BX7011、BX8145、TH801T中的一种或多种。
[0012]木粉为杨木粉或者橡木粉，所述木粉的目数要大于300目。
[0013]成核剂为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中一种或几种。
[0014]相容剂为苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
马来酸酐共聚物、乙烯
‑
丙烯酸酯
‑
缩水甘油酯共聚物中一种或几种。
[0015]偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或者两种。
[0016]抗氧剂为主抗氧剂四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和辅助抗氧剂亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯按质量比为1:2复配而成。
[0017]润滑剂为PE蜡、介酸酰胺、白矿油、硅油中一种或两种。
[0018]一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
[0019](S1)先对木粉、成核剂进行表面处理；将木粉、成核剂和偶联剂放入高混机中，在65℃～80℃下搅拌3
‑
10min；
[0020](S2)再按比例将PHA树脂和所述的相容剂和抗氧剂放入混合机中，搅拌3
‑
5min；最后加入所述润滑剂，放入混合机中在65～80℃下搅拌3～5min；
[0021](S3)混合后的物料加入双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混挤出、水冷、风干得到所述用于3D打印耗材的PHA复合材料，其中，双螺杆挤出机的温度设置为：一区：150～160℃；二区：160～170℃；三区：170
‑
180℃；四区：170～180℃；五区：160～170℃；六区：160～170℃；七区：150～160℃；八区：150～160℃；9区：160～170℃；机头温度：160～170℃；螺杆转速控制在200～350r/min；冷却要求：温度要求是20度到25℃；挤出牵引机的自动牵引速度设置为12～20r/min；得到用于3D打印耗材的PHA复合材料。
[0022]本专利技术的有益效果是：解决以下问题：提高PHA材料的韧性，使得韧性复合3D打印耗材的要求；提高PHA材料的结晶度，提高其耐热温度，打印温度可从150℃提高至180℃，耐
热温度提高有利于加工使用；提供了一种带有木质感的PHA 3D打印材料，并且模型强度大大提高。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的步骤流程示意图
具体实施方式
[0024]如图1所示，本专利技术一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其按照重量份比包括：
[0025][0026]所述PHA树脂分子结构是mP34HB 10，熔体流动速率5
‑
15g/10min。
[0027]所述PBAT树脂优选牌号为C1100、C1200、C2224、BX7011、BX8145、TH801T中的一种或多种。
[0028]木粉为杨木粉或者橡木粉，所述木粉的目数要大于300目。
[0029]成核剂为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中一种或几种。
[0030]相容剂为苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
马来酸酐共聚物、乙烯
‑
丙烯酸酯
‑
缩水甘油酯共聚物中一种或几种。
[0031]偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或者两种。
[0032]抗氧剂为主抗氧剂四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和辅助抗氧剂亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯按质量比为1:2复配而成。
[0033]润滑剂为PE蜡、介酸酰胺、白矿油、硅油中一种或两种。
[0034]一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
[0035](S1)先对木粉、成核剂进行表面处理；将木粉、成核剂和偶联剂放入高混机中，在65℃～80℃下搅拌3
‑
10min；
[0036](S2)再按比例将PHA树脂和所述的相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其特征在于按照重量份比包括：2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其特征在于：所述PHA树脂分子结构是mP34HB 10，熔体流动速率5
‑
15g/10min。3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其特征在于：所述PBAT树脂优选牌号为C1100、C1200、C2224、BX7011、BX8145、TH801T中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其特征在于：木粉为杨木粉或者橡木粉，所述木粉的目数要大于300目。5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其特征在于：成核剂为碳酸钙、滑石粉、硫酸钡中一种或几种。6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其特征在于：相容剂为苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
马来酸酐共聚物、乙烯
‑
丙烯酸酯
‑
缩水甘油酯共聚物中一种或几种。7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其特征在于：偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或者两种。8.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机耗材可生物降解的PHA复合材料，其特征在于：抗氧剂为主抗氧剂四[...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伦，梁艺，
申请(专利权)人：珠海市三绿实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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