本发明涉及3D打印领域，特别是涉及一种增强3D打印改性PLA材料。
背景技术：
3D打印技术的发展对3D打印材料提出了新的要求，以熔融挤出成型技术为例，需要综合考虑塑料熔丝尺寸和成型性能对喷头温度进行设计，若要打印大型中空制件，则必须考虑如何将中心的填充材料与表层材料分离，还必须考虑两者在分离前具有良好的粘结性，避免表层材料塌陷。
聚乳酸（PLA）的优点是具有无毒，无刺鼻性气味，熔融温度较低，可降解无污染，冷却收缩率小，透明容易染色等，这些特性均符合3D打印技术对聚合物材料的要求；但聚乳酸也存在结晶度较小、分子链中酯键键能小，容易断裂的因素造成聚乳酸的热变形温度低、冲击强度低、韧性不好等缺陷，这导致由聚乳酸打印出来的产品应用范围受到很大的限制。
碳纤维（CF）作为新一代增强材料，具有良好的力学性能，耐高温、耐腐蚀性能优良，耐有机溶剂、酸、碱性好。在实际应用中，碳纤维常常用作增强纤维，碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚性与轻量化的特性，用途广泛。碳纤维复合材料因其优异的性能，广泛应用于航空航天、船舶重工以及深海油田等领域。近年来，随着全球经济的快速发展，人们更加倾向于对高端产品的追求。
因此，选用碳纤维增强改性PLA，得到性能优异的PLA材料，以使得改性后的PLA更适于用作3D打印材料。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种可3D打印的增强PLA材料及其制备方法。利用PLA与碳纤维、增韧剂、硅烷偶联剂等其它助剂按不同配比进行熔融共混，以实现交联，增强改性，最后得到可用于3D打印的改性PLA材料，解决了现有技术中碳纤维复合材料各项力学性能有限、制备效率低等技术缺陷。
为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：
（1）一种可3D打印用的增强PLA材料，由下述重量份的组分组成：PLA 70-90份,碳纤维10-30份，增韧剂5-10份，硅烷偶联剂1.5-5份，抗氧剂0.5-3份，润滑剂0.1-1份，光稳定剂0.1-0.5份。
（2）所述碳纤维为短切碳纤维；所述增韧剂为丁二烯/丙烯酸丁酯嵌段共聚物；所述硅烷偶联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
（3）所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1024、抗氧剂3114中的一种或几种混合使用；所述润滑剂为N，N-乙撑双硬脂酰胺、硅酮中的一种或两种混合使用；所述光稳定剂为光稳定剂508、光稳定剂783、光稳定剂788中的一种或几种混合使用。
本发明的优点在于：
（1）通过碳纤维增强改性PLA材料使其具有很好的力学性能，通过3D打印技术打印出来的产品尺寸稳定。
（2）增强改性PLA材料具有的无毒、可生物降解及在熔融过程中无毒性刺鼻气味放出等优点良好的符合了3D打印材料的要求。
具体实施方式
本发明所阐述的是一种可3D打印用的增强PLA材料，以下通过具体实施例进一步进行说明，但本发明不仅限于以下实施例。
实施例一
(1) 一种3D打印的高韧性增强PLA材料，包括如下重量份的组分：PLA 85份,碳纤维10份，增韧剂5份，硅烷偶联剂2份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.2份，光稳定剂0.2份。
(2) 本发明中所述碳纤维为短切碳纤维；所述增韧剂为丁二烯/丙烯酸丁酯嵌段共聚物；所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷。
(3) 所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述润滑剂为N，N-乙撑双硬脂酰胺；所述光稳定剂为光稳定剂508。
(4) 将上述混合均匀的实验料通过3D打印耗材生产线进行挤出，得到适用于3D打印的增强PLA耗材，其中挤出机的6段温度依次为180℃、180℃、190℃、190℃、200℃、205℃。螺杆转速为110r/min,喂料速度为4.6 r/min。
实施例二
(1) 一种3D打印的增强PLA材料，包括如下重量份的组分：PLA 70份,碳纤维20份，增韧剂10份，硅烷偶联剂3份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.2份，光稳定剂0.2份。
(2) 本发明中所述碳纤维为短切碳纤维；所述增韧剂为丁二烯/丙烯酸丁酯嵌段共聚物；所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷。
(3) 所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述润滑剂为N，N-乙撑双硬脂酰胺；所述光稳定剂为光稳定剂508。
(4) 将上述混合均匀的实验料通过3D打印耗材生产线进行挤出，得到适用于3D打印的增强PLA耗材，其中挤出机的6段温度依次为180℃、180℃、190℃、190℃、200℃、205℃。螺杆转速为115r/min,喂料速度为4.6 r/min。