一种PHV基可降解3D打印耗材的制作方法

文档序号:12742989阅读:442来源:国知局

本发明涉及一种PHV基3D打印耗材,尤其涉及一种PHV基可降解3D打印耗材。



背景技术:

可降解塑料是指在塑料中加入一些促进其降解的助剂或者采用可再生的天然原料制造的,在使用和保存期内能满足应用性能要求,而使用后在特定环境条件下,在较短时间内其化学结构会发生明显变化,而引起某些性质损失,或是合成时就具有降解性能的一类塑料。可降解塑料在解决全球化的白色污染问题方面具有举足轻重的作用。

可降解塑料作为多功能新技术材料,应用范围广阔,市场潜力极大。据有关资料显示,2000年生物降解聚合物的消耗量占塑料消耗总量的2%左右,消耗量达到400万~500万t左右。美国2000年达90万t,美国Novon公司已建立了4.5万t/a的淀粉基聚合材料厂;日本降解塑料2000年实际市场规模达20万t,日本昭和聚合物公司已建立了500t/a的饱和烷基聚酯生产厂。

国内也有数十家企业拟建或已建了淀粉基或天然纤维基(包括纸浆)生产线,如:长春建立了中美合资企业,年产6000t淀粉基材料;湖北武汉“绿色”集团拟建合资企业,生产甘薯淀粉基的快餐盒(具);上海时润实业公司投资数百万元正在建设以甘蔗渣为主的纤维基快餐盒厂;江苏太仓伟达(中新合资)公司投资1000万元,已建成纤维基生产线;上海星火开发区星火造纸公司已建成以纸浆为主要原料的生产线,日产2万只一次性餐具;上海丽君复合餐具厂投资300万元,建设以面粉制品厂脚料为原料生产一次性餐具的生产装置。

当前可降解塑料存在的问题主要是价格昂贵,难以推广利用,淀粉填充型 塑料降而不解,生物降解塑料用后处理需要全面的堆肥建设;另外,可降解塑料自身技术如更合理的工艺配方、准确的降解可控性、用后快速降解性、彻底降解性以及边角料的回收利用技术等还有待进一步提高和完善。可环境降解高分子在国际上至今尚没有统一的定义和完全建立起统一的试验评价方法、识别标志和产品检测标准,致使其技术市场、产品市场比较混乱。另外,可降解塑料目前的研究仍以聚合物树脂的降解为主,多数未能将助剂的因素考虑在内;除完全生物降解塑料外,其余各种可降解塑料在降解过程中的中间降解产物对动物、植物的影响尚未能够进行评价等。

申请专利号为CN201510977883.6的专利申请,公开了一种PHV基可降解3D打印耗材,该材料虽然具有一定稳定性和力学性能,但其降解性能没有达到理想水平,使用过程中依然会存在部分难以降解,因此亟需再研发一种效果更佳的PHV基可降解3D打印耗材。

现有的PHV基3D打印耗材存在降解困难、中间降解物对环境和人体造成不利影响、稳定性不足的缺点,因此亟需设计一种降解容易、中间降解物对环境和人体无影响、稳定性高的PHV基可降解3D打印耗材。



技术实现要素:

(1)要解决的技术问题

本发明为了克服现有的PHV基3D打印耗材存在降解困难、中间降解物对环境和人体造成不利影响、稳定性不足的缺点,本发明要解决的技术问题是提供一种降解容易、中间降解物对环境和人体无影响、稳定性高的PHV基可降解3D打印耗材。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供了这样一种PHV基可降解3D打印耗材, 按重量份包括以下组分:母料50-80份;改性淀粉40-80份;颜料1-3份;助剂2-4份;三氧化二氯5-10份;碳酸钙3-5份;二氧化硅1-3份。

优选地,所述母料为PLA塑料和PCL塑料,且一份母料中PLA塑料和PCL塑料的含量比值为1:1.5-1:3。

优选地,所述助剂按重量份包括以下组分:润滑剂20-30份;增塑剂25-40份;抗氧剂6-8份。

优选地,所述润滑剂为金属皂类硬脂酸钙、脂肪酸酰胺、高级脂肪酸中的一种。

优选地,所述增塑剂为DIOP、DINP、BBP、DEP中的一种。

优选地,所述抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂618。

优选地,当一份母料中PLA塑料和PCL塑料的含量比值为1:2.5时,降解效果更好。

优选地,使用材料中母料为67份,改性淀粉为50份,颜料1.5份,助剂为3份,三氧化二氯为7.2份,碳酸钙为4.3份和二氧化硅为1.5份,该发明的降解效果和稳定性达到最佳水平。

(3)有益效果

本发明具有较强的力学性能以及良好的稳定性,降解容易、中间降解物对环境和人体无影响。

本发明中的碳酸钙组分存在抗张强度、撕裂强度和耐磨性的优点,碳酸钙组分对配制过程中材料的稳定性有很大作用,它能够提高制品的表面光泽和表面平整性,并且碳酸钙组分能使涂料不沉降,易分散,光泽好等特性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种PHV基可降解3D打印耗材,按重量份包括以下组分:母料50-80份;改性淀粉40-80份;颜料1-3份;助剂2-4份;三氧化二氯5-10份;碳酸钙3-5份;二氧化硅1-3份。

实施例2

一种PHV基可降解3D打印耗材,按重量份包括以下组分:母料50-80份;改性淀粉40-80份;颜料1-3份;助剂2-4份;三氧化二氯5-10份;碳酸钙3-5份;二氧化硅1-3份。所述母料为PLA塑料和PCL塑料,且一份母料中PLA塑料和PCL塑料的含量比值为1:1.5-1:3。

实施例3

一种PHV基可降解3D打印耗材,按重量份包括以下组分:母料50-80份;改性淀粉40-80份;颜料1-3份;助剂2-4份;三氧化二氯5-10份;碳酸钙3-5份;二氧化硅1-3份。所述助剂按重量份包括以下组分:润滑剂20-30份;增塑剂25-40份;抗氧剂6-8份。

实施例4

一种PHV基可降解3D打印耗材,按重量份包括以下组分:母料50-80份;改性淀粉40-80份;颜料1-3份;助剂2-4份;三氧化二氯5-10份;碳酸钙3-5份;二氧化硅1-3份。所述润滑剂为金属皂类硬脂酸钙、脂肪酸酰胺、高级脂肪酸中的一种。

实施例5

一种PHV基可降解3D打印耗材,按重量份包括以下组分:母料50-80份;改性淀粉40-80份;颜料1-3份;助剂2-4份;三氧化二氯5-10份;碳酸钙3-5份;二氧化硅1-3份。所述增塑剂为DIOP、DINP、BBP、DEP中的一种。

实施例6

一种PHV基可降解3D打印耗材,按重量份包括以下组分:母料50-80份;改性淀粉40-80份;颜料1-3份;助剂2-4份;三氧化二氯5-10份;碳酸钙3-5份;二氧化硅1-3份。所述抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂618。

实施例7

一种PHV基可降解3D打印耗材,按重量份包括以下组分:母料50-80份;改性淀粉40-80份;颜料1-3份;助剂2-4份;三氧化二氯5-10份;碳酸钙3-5份;二氧化硅1-3份。当一份母料中PLA塑料和PCL塑料的含量比值为1:2.5时,降解效果更好。

实施例8

一种PHV基可降解3D打印耗材,按重量份包括以下组分:母料50-80份;改性淀粉40-80份;颜料1-3份;助剂2-4份;三氧化二氯5-10份;碳酸钙3-5份;二氧化硅1-3份。使用材料中母料为67份,改性淀粉为50份,颜料1.5份,助剂为3份,三氧化二氯为7.2份,碳酸钙为4.3份和二氧化硅为1.5份,该发明的降解效果和稳定性达到最佳水平。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形、改进及替代,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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