產(chǎn)成本較低；另一方面，對(duì)設(shè)備的要求相對(duì)簡單、操作方便、易于控制。
[0039]優(yōu)選為，上述烘箱的干燥溫度為60-80°C，干燥時(shí)間為4-6小時(shí)。
[0040] 該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，經(jīng)驗(yàn)表明，在60_80°C下，干燥時(shí)間為 4-6小時(shí)，可以獲得較佳的干燥效果。
[0041] 還可以優(yōu)選為，上述螺桿擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)或多螺桿擠出機(jī)； 螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為20-150rpm。
[0042] 該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，一方面，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備無特殊要求，利于降 低投資，并有效控制生產(chǎn)成本；另一方面，加工工藝簡單、操作簡便、工藝過程控制難度小， 且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0043] 綜上所述，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：
[0044] 1、采用左旋與右旋聚乳酸制備具有立構(gòu)復(fù)合結(jié)構(gòu)的材料，提高了聚乳酸復(fù)合材料 的耐熱性能；
[0045] 采用可降解脂肪族聚碳酸酯作為聚碳酸酯彈性體，在提高聚乳酸復(fù)合材料韌性的 同時(shí)，較好地保留了聚乳酸本身所具備的的可降解性能；
[0046] 而高效成核劑的引入，可以大幅提高聚乳酸復(fù)合材料的結(jié)晶速率，滿足3D打印成 型要求，并且在3D打印成型過程中獲得具有較高結(jié)晶度的材料。
[0047] 2、采用共混改性法進(jìn)行聚乳酸復(fù)合材料的制備，設(shè)備要求簡單，操作方便，易于控 制，生產(chǎn)成本較低。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0049] 實(shí)施例1
[0050] 按質(zhì)量份數(shù)，分別稱取左旋聚乳酸樹脂35份和右旋聚乳酸35份；
[0051] 聚碳酸酯彈性體：聚三亞甲基碳酸酯（重均分子量在10萬以上），30份；
[0052] 抗氧劑 1010，1 份；
[0053] 并按聚乳酸樹脂和聚碳酸酯彈性體總質(zhì)量的0. 1 %稱取成核劑TMC-328 ;
[0054] 將上述原料置于烘箱中，在真空下，70°C下干燥6h ;取出后，加入高速混料機(jī)內(nèi)混 合至均勻；
[0055] 再將所得混合料加入螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為30rpm，于190°C下擠出，并經(jīng) 牽引拉絲，得到聚乳酸復(fù)合材料。
[0056] 將所得聚乳酸復(fù)合材料采用3D打印成標(biāo)準(zhǔn)測試樣條，并進(jìn)行樣條的拉伸強(qiáng)度、斷 裂伸長率、簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度及熔點(diǎn)等數(shù)據(jù)檢測，檢測結(jié)果見表1。
[0057] 實(shí)施例2
[0058] 按質(zhì)量份數(shù)，分別稱取左旋聚乳酸樹脂60份和右旋聚乳酸20份；
[0059] 聚碳酸酯彈性體：聚三亞甲基碳酸酯（重均分子量在10萬以上），20份；
[0060] 抗氧劑 1010，1 份；
[0061] 并按聚乳酸樹脂和聚碳酸酯彈性體總質(zhì)量的0. 1%稱取成核劑TMC-328 ;
[0062] 將上述原料置于烘箱中，在真空下，70°C下干燥6h ;取出后，加入高速混料機(jī)內(nèi)混 合至均勻；
[0063] 再將所得混合料加入螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為40rpm，于190°C下擠出，并經(jīng) 牽引拉絲，得到聚乳酸復(fù)合材料。
[0064] 將所得聚乳酸復(fù)合材料采用3D打印成標(biāo)準(zhǔn)測試樣條，并進(jìn)行樣條的拉伸強(qiáng)度、斷 裂伸長率、簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度及熔點(diǎn)等數(shù)據(jù)檢測，檢測結(jié)果見表1。
[0065] 實(shí)施例3
[0066] 按質(zhì)量份數(shù)，分別稱取左旋聚乳酸樹脂60份和右旋聚乳酸20份；
[0067] 聚碳酸酯彈性體：聚亞丙基碳酸酯（重均分子量在10萬以上），20份；
[0068] 抗氧劑 1010，1 份；
[0069] 并按聚乳酸樹脂和聚碳酸酯彈性體總質(zhì)量的0. 1 %稱取成核劑NA ;
[0070] 將上述原料置于烘箱中，在真空下，70°C下干燥6h ;取出后，加入高速混料機(jī)內(nèi)混 合至均勻；
[0071] 再將所得混合料加入螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為40rpm，于190°C下擠出，并經(jīng) 牽引拉絲，得到聚乳酸復(fù)合材料。
[0072] 將所得聚乳酸復(fù)合材料采用3D打印成標(biāo)準(zhǔn)測試樣條，并進(jìn)行樣條的拉伸強(qiáng)度、斷 裂伸長率、簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度及熔點(diǎn)等數(shù)據(jù)檢測，檢測結(jié)果見表1。
[0073] 表1 3D打印成型的標(biāo)準(zhǔn)測試樣條的檢測結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適于3D打印成型的高強(qiáng)高韌聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于，熔點(diǎn)為185-208°c， 拉伸強(qiáng)度40. 2-45. 7MPa、伸長率74-183%、缺口沖擊強(qiáng)度4. 8-6. 4KJ/m2; 其制備原料按質(zhì)量份數(shù)分別為： 聚乳酸樹脂，70-90份；該聚乳酸樹脂為左旋聚乳酸與右旋聚乳酸的混合物，其中，左 旋聚乳酸與右旋聚乳酸的質(zhì)量比為1 : 1-5 : 1 ; 聚碳酸酯彈性體，10-30份； 抗氧劑，1份； 成核劑的質(zhì)量為聚乳酸樹脂和聚碳酸酯彈性體總質(zhì)量的〇. 1% -1%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于3D打印成型的高強(qiáng)高韌聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于， 所述聚乳酸樹脂的分子量為10000-20000 ; 所述聚碳酸酯彈性體為重均分子量為10萬以上的聚亞丙基碳酸酯或聚三亞甲基碳酸 醋； 所述成核劑為多酰胺類成核劑或NA成核劑； 所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯抗氧劑或者復(fù)合抗氧劑。
3. -種如權(quán)利要求1所述的適于3D打印成型的高強(qiáng)高韌聚乳酸復(fù)合材料的制備方法， 其特征在于，包括以下步驟： 第一步，按質(zhì)量份數(shù)，分別稱取聚乳酸樹脂，70-90份、聚碳酸酯彈性體，10-30份、抗氧 劑，1份； 并按聚乳酸樹脂和聚碳酸酯彈性體總質(zhì)量的〇. 1% -1 %稱取成核劑； 上述聚乳酸樹脂為左旋聚乳酸與右旋聚乳酸的混合物，其中，左旋聚乳酸與右旋聚乳 酸的質(zhì)量比為1 : 1-5 : 1 ; 第二步，將上述原料置于烘箱中進(jìn)行充分干燥；取出后，加入高速混料機(jī)內(nèi)混合至均 勻； 第三步，將所得混合料加入螺桿擠出機(jī)中，于190_230°C下擠出，并經(jīng)牽引拉絲，即得。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適于3D打印成型的高強(qiáng)高韌聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于，所述烘箱的干燥溫度為60-80°C，干燥時(shí)間為4-6小時(shí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適于3D打印成型的高強(qiáng)高韌聚乳酸復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于，所述螺桿擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)或多螺桿擠出機(jī)； 所述螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為30-60rpm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適于3D打印成型的高強(qiáng)高韌聚乳酸復(fù)合材料及其制備方法，其熔點(diǎn)為185-208℃，拉伸強(qiáng)度40.2-45.7MPa、伸長率74-183％、缺口沖擊強(qiáng)度4.8-6.4KJ/m2；其制備原料按質(zhì)量份數(shù)分別為：聚乳酸樹脂，為左旋聚乳酸與右旋聚乳酸的混合物，70-90份、聚碳酸酯彈性體，10-30份、抗氧劑，1份；成核劑為聚乳酸樹脂和聚碳酸酯彈性體總質(zhì)量的0.1％-1％。將原料置于烘箱中進(jìn)行充分干燥；后入高速混料機(jī)內(nèi)混合均勻；再將混合料加入螺桿擠出機(jī)中，于190-230℃下擠出，并經(jīng)牽引拉絲即得。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有綜合力學(xué)性能好、結(jié)晶速率高，適于3D打印成型，且工藝流程短、設(shè)備要求簡單、操作方便、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。
【IPC分類】C08L67-04, B29C47-92, C08L69-00
【公開號(hào)】CN104629280
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510057234
【發(fā)明人】秦升學(xué), 趙麗芬, 劉杰
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日