一種植物基可降解3D列印材料的製作方法
2023-06-06 15:37:01 1
本發明屬於3D列印耗材技術領域，具體涉及一種植物基可降解3D列印材料。
背景技術：
3D列印是一種快速成型技術，被譽為「第三次工業革命」的核心技術，與傳統製造技術相比，3D列印不必預先製造模具，不必在製造過程中去除大量的材料，也不必通過複雜的鍛造工藝就可以得到最終產品，在生產上可以實現結構優化、節約材料和節省能源。
材料是3D列印的物質基礎，也是當前制約3D列印發展的瓶頸，目前3D列印所使用的材料都來自工業合成材料，列印產品被廢棄後工業化學合成的材料很難光降解或發生生物降解，給環境造成很大的壓力，使得3D列印技術的發展遇到瓶頸。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明提供了一種植物基可降解3D列印材料，解決3D列印耗材不易降解的問題，力學性能和熱血性能優異。
為達到上述目的，本發明的技術方案如下：一種植物基可降解3D列印材料，其特徵在於：包括以下重量份數的原料，含稻草纖維的熱鉻聚乳酸酯20～45份、含竹纖維的聚乳酸酯10～40份、生物橡膠20～50份、尼龍1110～25份、羥基丙烯酸樹脂2-4份、超微細填料5～15份、偶聯劑1.2～3.6份、光敏樹脂1～5份、抗氧化劑2～6份。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述含稻草纖維的熱鉻聚乳酸酯是由稻草和熱鉻聚乳酸酯聚合生成，兩者的重量份數比為稻草：熱鉻聚乳酸酯＝(5～10)：1。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述含竹纖維的聚乳酸酯是由竹子和聚乳酸酯聚合生成，兩者的重量分數比為竹子：聚乳酸酯＝(3～7)：1。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述超微細填料為細度均在1.2～3.6um的碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉中的一種。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述偶聯劑為鈦酸值酯偶聯劑或者鋁酸酯偶聯劑。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述光敏樹脂為聚氨酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、不飽和聚酯樹脂中的一種。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述抗氧化劑為按以下重量百分比組合的70％～85％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和15％～30％的硫代二丙酸二月桂酯。
本發明的有益效果是：
本發明獲得的3D列印材料，按照GB/T 19276.1-2003標準，模擬在含水、含微生物的自然環境中生物分解過程，測試得到其生物分解率最高能達到98％，材料的光降解率最高能達到92％；材料經過測試拉伸強度最高能達到15MPa，彎曲強度最高能達到12MPa。
具體實施方式
下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例一
本實施例中公開了一種植物基可降解3D列印材料，包括以下重量份數的原料，含稻草纖維的熱鉻聚乳酸酯20份、含竹纖維的聚乳酸酯10份、生物橡膠20份、尼龍1110份、羥基丙烯酸樹脂2份、超微細填料5份、偶聯劑1.2份、光敏樹脂1份、抗氧化劑2份。
其中，含稻草纖維的熱鉻聚乳酸酯是由稻草和熱鉻聚乳酸酯聚合生成，兩者的重量份數比為稻草：熱鉻聚乳酸酯＝(5～10)：1；
所述含竹纖維的聚乳酸酯是由竹子和聚乳酸酯聚合生成，兩者的重量分數比為竹子：聚乳酸酯＝(3～7)：1；
另，各助劑的具體成分如下：
所述超微細填料為細度均在1.2～3.6um的碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉中的一種。
所述偶聯劑為鈦酸值酯偶聯劑或者鋁酸酯偶聯劑。
所述光敏樹脂為聚氨酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、不飽和聚酯樹脂中的一種。
所述抗氧化劑為按以下重量百分比組合的70％～85％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和15％～30％的硫代二丙酸二月桂酯。
實施例二
本實施例中公開了一種植物基可降解3D列印材料，包括以下重量份數的原料，含稻草纖維的熱鉻聚乳酸酯34份、含竹纖維的聚乳酸酯25份、生物橡膠35份、尼龍1118份、羥基丙烯酸樹脂3份、超微細填料10份、偶聯劑2.4份、光敏樹脂1份、抗氧化劑4份。
其中，含稻草纖維的熱鉻聚乳酸酯是由稻草和熱鉻聚乳酸酯聚合生成，兩者的重量份數比為稻草：熱鉻聚乳酸酯＝(5～10)：1；
所述含竹纖維的聚乳酸酯是由竹子和聚乳酸酯聚合生成，兩者的重量分數比為竹子：聚乳酸酯＝(3～7)：1；
另，各助劑的具體成分如下：
所述超微細填料為細度均在1.2～3.6um的碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉中的一種。
所述偶聯劑為鈦酸值酯偶聯劑或者鋁酸酯偶聯劑。
所述光敏樹脂為聚氨酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、不飽和聚酯樹脂中的一種。
所述抗氧化劑為按以下重量百分比組合的70％～85％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和15％～30％的硫代二丙酸二月桂酯。
實施例三
本實施例中公開了一種植物基可降解3D列印材料，包括以下重量份數的原料，含稻草纖維的熱鉻聚乳酸酯45份、含竹纖維的聚乳酸酯40份、生物橡膠50份、尼龍1125份、羥基丙烯酸樹脂4份、超微細填料15份、偶聯劑3.6份、光敏樹脂5份、抗氧化劑6份。
其中，含稻草纖維的熱鉻聚乳酸酯是由稻草和熱鉻聚乳酸酯聚合生成，兩者的重量份數比為稻草：熱鉻聚乳酸酯＝(5～10)：1；
所述含竹纖維的聚乳酸酯是由竹子和聚乳酸酯聚合生成，兩者的重量分數比為竹子：聚乳酸酯＝(3～7)：1；
另，各助劑的具體成分如下：
所述超微細填料為細度均在1.2～3.6um的碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉中的一種。
所述偶聯劑為鈦酸值酯偶聯劑或者鋁酸酯偶聯劑。
所述光敏樹脂為聚氨酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、不飽和聚酯樹脂中的一種。
所述抗氧化劑為按以下重量百分比組合的70％～85％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和15％～30％的硫代二丙酸二月桂酯。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。