[0040]将55?95重量份聚乳酸，3?45重量份聚丁二酸丁二醇酯，O?10重量份的相容剂和O?10重量份的助剂干燥后，混合均匀，得到混合物；
[0041]将所述混合物熔融挤出，成型后得到改性聚乳酸材料；
[0042]所述相容剂为马来酸酐、过氧化二异丙苯、2，6-二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己烷、GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物和扩链剂ADR中的一种或多种。
[0043]在本发明的制备方法中，以聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、相容剂及助剂为原料，对于所述原料的选择如上所述，在此不再赘述。
[0044]在本发明中，首先将55?95重量份聚乳酸，3?45重量份聚丁二酸丁二醇酯，O?10重量份的相容剂和O?10重量份的助剂干燥后，混合均匀，得到混合物。优选的，先将55?95聚乳酸及5?45重量份聚丁二酸丁二醇酯干燥后，在与相容剂和助剂混合干燥。所述干燥的温度优选为50?100°C，时间优选为4?12小时。所述原料干燥后，进行混合，得到混合物。
[0045]得到混合物后，将所述混合物熔融挤出，成型后得到改性聚乳酸材料。所述挤出优选的采用双螺杆挤出机，优选的所述挤出时的温度依次为145?180°C，155?190°C，160?200°C，160?200°C，165?210°C。所述挤出时的模头温度优选为170?225°C，挤出机转速优选为40?120r/min。
[0046]所述成型优选为拉丝、造粒或者造粉。所述拉丝后得到的丝形耗材丝径分别有
1.75mm和3mm两种规格，其精度为:线径±0.05mm,圆度±0.05mm。
[0047]所述造粒的方法优选为:将拉丝后的丝材引入切粒机，进行造粒，颗粒大小由挤出拉丝的丝材直径决定，一般在0.5mm-5mm之间。
[0048]所述造粉的方法优选为急冷破碎和溶剂溶解析出，粉状材料的直径在10-100微米。
[0049]本发明对于得到的聚乳酸材料的物理性状没有特殊限制，可以为丝、颗粒或者粉。
[0050]对本发明的用于3D打印的改性聚乳酸的性能进行测试，实验结果表明，本发明的改性聚乳酸材料的拉伸强度35MPa以上，断裂伸长率150%以上，冲击强度65KJ/m2以上，并且适用于3D打印。
[0051]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的用于3D打印的改性聚乳酸材料及其制备方法进行具体说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0052]实施例1
[0053]将70份聚乳酸，30份聚丁二酸丁二醇酯在50°C干燥llh。干燥完成后的聚乳酸，聚丁二酸丁二醇酯与0.2份相容剂一起经高速混合机混合后，用双螺杆挤出机(挤出机温度依次设定为:150°C，160 °C，170°C，170 °C，175°C，模头温度180 °C，挤出机转速80r/min)进行共混挤出经拉丝成型设备制成3D打印用线材。
[0054]相容剂为马来酸酐(MAH)和过氧化二异丙苯(DCP)的混合物。
[0055]改性聚乳酸材料的拉伸强度40.5MPa，断裂伸长率183%，冲击强度69KJ/m2。
[0056]实施例2
[0057]将60份聚乳酸，40份聚丁二酸丁二醇酯在80°C干燥烘干llh。干燥完成后的聚乳酸，聚丁二酸丁二醇酯与2份相容剂，0.5份助剂一起经高速混合机混合后，用双螺杆挤出机(挤出机温度依次设定为:145°C，155°C，165°C，165°C，170°C，模头温度 175°C，65r/min)进行共混挤出经拉丝成型设备制成3D打印用线材。
[0058]相容剂为2，6_ 二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己烷(PO)，巴斯夫公司生产的扩链剂ADR和GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物的混合物；
[0059]助剂为润滑剂和成核剂的混合物。
[0060]改性聚乳酸材料的拉伸强度35.6MPa，断裂伸长率203%以上，冲击强度78KJ/m2。
[0061]实施例3
[0062]将75份聚乳酸，25份聚丁二酸丁二醇酯在50°C干燥烘干llh。干燥完成后的聚乳酸，聚丁二酸丁二醇酯与1.5份相容剂，I份助剂一起经高速混合机混合后，用双螺杆挤出机(挤出机温度依次设定为:155°C，165°C，170°C，170°C，175°C，模头温度 185°C，60r/min)进行共混挤出经拉丝成型设备制成3D打印用线材。
[0063]相容剂为过氧化二异丙苯，助剂为分散剂和热氧稳定剂的混合物。
[0064]改性聚乳酸材料的拉伸强度46.7MPa，断裂伸长率157%，冲击强度65KJ/m2。
[0065]以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0066]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种用于3D打印的改性聚乳酸材料，由以下组分构成: 55?95重量份聚乳酸； 3?45重量份聚丁二酸丁二醇酯； O?10重量份的相容剂； O?10重量份的助剂； 所述相容剂为马来酸酐、过氧化二异丙苯、2，6- 二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己烷、GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物和扩链剂ADR中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的改性聚乳酸材料，其特征在于，所述助剂为润滑剂、成核剂、分散剂、热氧稳定剂中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的改性聚乳酸材料，其特征在于，包括60?70重量份的聚乳酸，10?30重量份聚丁二酸丁二醇酯和0.2?0.5重量份相容剂。
4.根据权利要求2所述的改性聚乳酸材料，其特征在于，包括70?75重量份的聚乳酸，40?44重量份聚丁二酸丁二醇酯，0.5?1.5重量份相容剂和0.1?I重量份助剂。
5.根据权利要求2所述的改性聚乳酸材料，其特征在于，包括75?85重量份聚乳酸，20?25重量份聚丁二酸丁二醇酯，I?2重量份相容剂和0.9?2重量份助剂。
6.一种用于3D打印的改性聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤: 将55?95重量份聚乳酸，3?45重量份聚丁二酸丁二醇酯，O?10重量份的相容剂和O?10重量份的助剂干燥后，混合均匀，得到混合物； 将所述混合物熔融挤出，成型后得到改性聚乳酸材料； 所述相容剂为马来酸酐、过氧化二异丙苯、2，6- 二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己烷、GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物和扩链剂ADR中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出时的温度依次为145?1800C，155 ?190°C，160 ?200°C，160 ?200°C，165 ?210°C。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出时的模头温度170?225 °C，挤出机转速40?120r/min。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述成型为拉丝、造粒或造粉。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述造粒方法为将拉丝后的丝材引入切粒机，进行造粒；所述造粉的方法为急冷破碎和溶剂溶解析出。
【专利摘要】本发明提供一种用于3D打印的改性聚乳酸材料，由以下组分构成：55～95重量份聚乳酸；3～45重量份聚丁二酸丁二醇酯；0～10重量份的相容剂；0～10重量份的助剂；所述相容剂为马来酸酐、过氧化二异丙苯、2,6-二甲基-2,5-双(叔丁过氧基)己烷、GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物和扩链剂ADR中的一种或多种。本发明的改性聚乳酸材料的断裂伸长率及韧性较高，抗冲击性能好，且适用于3D打印。另外，本发明的相容剂及助剂中不含有二异氰酸酯类物质，避免产生有毒有害物质。实验结果表明，本发明的改性聚乳酸材料的拉伸强度35MPa以上，断裂伸长率150％以上，冲击强度65KJ/m2以上。
【IPC分类】C08L67-02, C08K5-09, C08K5-14, C08L67-04
【公开号】CN104530669
【申请号】CN201410798093
【发明人】陈梓煜, 刘宇
【申请人】陈梓煜
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月18日