一種醫藥用具有優異力學性能的3D列印材料的製作方法

2023-10-20 14:39:47 1

本發明涉及3d列印材料的技術領域，尤其涉及一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料。

背景技術：

聚乳酸具有高強度、良好生物相容性以及可生物講解等優點，但其性脆、韌性差等特點限制了它的應用，傳統的聚乳酸增韌的方法是將聚乳酸與低聚物或彈性體直接共混製備聚乳酸複合材料，雖然能一定程度上提高聚乳酸複合材料的韌性，但犧牲了生物降解性和強度。而醫藥的用品大多對其可降解性能以及其力學性能要求很高，故此亟需設計一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料來解決現有技術中的問題。

技術實現要素：

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料，具有優異的力學性能。

本發明提出的一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸85-115份、三元乙丙橡膠60-90份、eva樹脂30-60份、四丙氟橡膠5-15份、聚氟乙烯樹脂30-60份、eva樹脂20-50份、改性環氧樹脂30-60份、古馬隆樹脂5-20份、硫酸鈣晶須2-8份、玉石粉3-9份、氧化鋅2-6份、硼酸鋅4-8份、鋁粉3-9份、高耐磨炭黑1-5份、木粉1-5份、聚乙二醇3-9份、檸檬酸三丁酯2-8份、分散劑cnf2-8份、促進劑dm1-5份、抗氧劑2-6份、改性降解助劑15-25份。

優選地，改性聚乳酸的原料按重量份包括：土豆渣5-15份、去離子水10-20份、過硫酸銨4-8份、乙酸乙烯酯2-5份、聚乳酸3-9份。

優選地，改性聚乳酸按如下工藝進行製備：將土豆渣經過研磨過篩後乾燥，然後加入去離子水混合均勻，接著升溫，保溫，接著用氫氧化鈉調節ph至中性，然後加入過硫酸銨混合均勻，升溫，保溫，接著加入乙酸乙烯酯混合均勻，降溫，保溫，洗滌後，乾燥，然後加入聚乳酸混合均勻，混煉，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

優選地，改性聚乳酸按如下工藝進行製備：將土豆渣經過研磨過40-60目篩後，於45-55℃乾燥7-9h，然後加入去離子水混合均勻，接著升溫至70-90℃，保溫0.5-1.5h，接著用氫氧化鈉調節ph至中性，然後加入過硫酸銨混合均勻，升溫至90-110℃，保溫1-3h，接著加入乙酸乙烯酯混合均勻，降溫至65-75℃，保溫2-4h，洗滌後，於55-65℃乾燥1-2h，然後加入聚乳酸混合均勻，於130-150℃，30-50r/min轉速混煉5-15min，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

優選地，改性降解助劑的原料按重量份包括：葵二酸3-5份、富馬酸4-6份、1,4-丁二醇2-5份、1,3-丙二醇4-8份、丁二酸2-5份、衣康酸1-4份、對苯二酚2-5份、對甲苯磺酸3-6份。

優選地，改性降解助劑按如下工藝進行製備：在氮氣保護下，將葵二酸、富馬酸、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、丁二酸、衣康酸和對苯二酚混合均勻，油浴加熱，升溫後保溫，接著加入對甲苯磺酸混合均勻，升溫後保溫，接著減壓，冷卻至室溫得到改性降解助劑。

優選地，改性降解助劑按如下工藝進行製備：在氮氣保護下，將葵二酸、富馬酸、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、丁二酸、衣康酸和對苯二酚混合均勻，於130-150℃油浴加熱1-3h，然後升溫至170-190℃，保溫3-5h，接著加入對甲苯磺酸混合均勻，升溫至210-220℃，保溫1.5-3.5h，接著減壓至-0.06～-0.1mpa，冷卻至室溫得到改性降解助劑。

本發明的一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料，其原料包括改性聚乳酸、三元乙丙橡膠、eva樹脂、四丙氟橡膠、聚氟乙烯樹脂、eva樹脂、改性環氧樹脂、古馬隆樹脂、硫酸鈣晶須、玉石粉、氧化鋅、硼酸鋅、鋁粉、高耐磨炭黑、木粉、聚乙二醇、檸檬酸三丁酯、分散劑cnf、促進劑dm、抗氧劑和改性降解助劑。改性聚乳酸通過將土豆渣經過研磨過篩後乾燥，然後加入去離子水混合均勻，接著升溫，保溫，接著用氫氧化鈉調節ph至中性，然後加入過硫酸銨混合均勻，升溫，保溫，接著加入乙酸乙烯酯混合均勻，降溫，保溫，洗滌後，乾燥，然後加入聚乳酸混合均勻，混煉，冷卻至室溫得到改性聚乳酸，以聚乳酸為主料，並利用土豆渣中的纖維，在鹼性處理下，通過過硫酸銨作為引發劑，乙酸乙烯酯作為改性劑，得到的改性聚乳酸，不僅具有降解性能，還具有優異的力學性能，運用到本發明的3d列印材料中，有效提高了本發明3d列印材料的力學性能。其中，改性降解助劑通過在氮氣保護下，將葵二酸、富馬酸、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、丁二酸、衣康酸和對苯二酚混合均勻，油浴加熱，升溫後保溫，接著加入對甲苯磺酸混合均勻，升溫後保溫，接著減壓，冷卻至室溫得到改性降解助劑，運用到本發明的3d列印材料中，不僅賦予其優異的降解性能，還具有優異的力學性能。本發明的3d列印材料具有優異的力學性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用於說明本發明，而不是用於對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護範圍內。

具體實施方式中，改性聚乳酸的重量份可以為85份、86份、87份、88份、89份、90份、91份、92份、93份、94份、95份、96份、97份、98份、99份、100份、101份、102份、103份、104份、105份、106份、107份、108份、109份、110份、111份、112份、113份、114份、115份；三元乙丙橡膠的重量份可以為60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份；eva樹脂的重量份可以為30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份；四丙氟橡膠的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；聚氟乙烯樹脂的重量份可以為30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份；eva樹脂的重量份可以為20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份；改性環氧樹脂的重量份可以為30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份；古馬隆樹脂的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份；硫酸鈣晶須的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；玉石粉的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；氧化鋅的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份；硼酸鋅的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；鋁粉的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；高耐磨炭黑的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；木粉的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；聚乙二醇的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；檸檬酸三丁酯的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；分散劑cnf的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；促進劑dm的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；抗氧劑的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份；改性降解助劑的重量份可以為15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份。

實施例1

本發明提出的一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸100份、三元乙丙橡膠75份、eva樹脂45份、四丙氟橡膠10份、聚氟乙烯樹脂45份、eva樹脂35份、改性環氧樹脂45份、古馬隆樹脂17.5份、硫酸鈣晶須5份、玉石粉6份、氧化鋅4份、硼酸鋅6份、鋁粉6份、高耐磨炭黑3份、木粉3份、聚乙二醇6份、檸檬酸三丁酯5份、分散劑cnf5份、促進劑dm3份、抗氧劑4份、改性降解助劑20份。

改性聚乳酸按如下工藝進行製備：按重量份將10份土豆渣經過研磨過50目篩後，於50℃乾燥8h，然後加入15份去離子水混合均勻，接著升溫至80℃，保溫1h，接著用氫氧化鈉調節ph至中性，然後加入6份過硫酸銨混合均勻，升溫至95℃，保溫2h，接著加入3.5份乙酸乙烯酯混合均勻，降溫至70℃，保溫3h，洗滌後，於60℃乾燥1.5h，然後加入6份聚乳酸混合均勻，於140℃，40r/min轉速混煉10min，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性降解助劑按如下工藝進行製備：在氮氣保護下，按重量份將4份葵二酸、5份富馬酸、3.5份1,4-丁二醇、6份1,3-丙二醇、3.5份丁二酸、2.5份衣康酸和3.5份對苯二酚混合均勻，於140℃油浴加熱2h，然後升溫至180℃，保溫4h，接著加入4.5份對甲苯磺酸混合均勻，升溫至215℃，保溫2.5h，接著減壓至-0.08mpa，冷卻至室溫得到改性降解助劑。

實施例2

本發明提出的一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸85份、三元乙丙橡膠90份、eva樹脂30份、四丙氟橡膠15份、聚氟乙烯樹脂30份、eva樹脂50份、改性環氧樹脂30份、古馬隆樹脂20份、硫酸鈣晶須2份、玉石粉9份、氧化鋅2份、硼酸鋅8份、鋁粉3份、高耐磨炭黑5份、木粉1份、聚乙二醇9份、檸檬酸三丁酯2份、分散劑cnf8份、促進劑dm1份、抗氧劑6份、改性降解助劑15份。

改性聚乳酸按如下工藝進行製備：按重量份將5份土豆渣經過研磨過60目篩後，於45℃乾燥9h，然後加入10份去離子水混合均勻，接著升溫至90℃，保溫0.5h，接著用氫氧化鈉調節ph至中性，然後加入8份過硫酸銨混合均勻，升溫至90℃，保溫3h，接著加入2份乙酸乙烯酯混合均勻，降溫至75℃，保溫2h，洗滌後，於65℃乾燥1h，然後加入9份聚乳酸混合均勻，於130℃，50r/min轉速混煉5min，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性降解助劑按如下工藝進行製備：在氮氣保護下，按重量份將3份葵二酸、6份富馬酸、2份1,4-丁二醇、8份1,3-丙二醇、2份丁二酸、4份衣康酸和2份對苯二酚混合均勻，於150℃油浴加熱1h，然後升溫至190℃，保溫3h，接著加入6份對甲苯磺酸混合均勻，升溫至210℃，保溫3.5h，接著減壓至-0.06mpa，冷卻至室溫得到改性降解助劑。

實施例3

本發明提出的一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸115份、三元乙丙橡膠60份、eva樹脂60份、四丙氟橡膠5份、聚氟乙烯樹脂60份、eva樹脂20份、改性環氧樹脂60份、古馬隆樹脂5份、硫酸鈣晶須8份、玉石粉3份、氧化鋅6份、硼酸鋅4份、鋁粉9份、高耐磨炭黑1份、木粉5份、聚乙二醇3份、檸檬酸三丁酯8份、分散劑cnf2份、促進劑dm5份、抗氧劑2份、改性降解助劑25份。

改性聚乳酸按如下工藝進行製備：按重量份將15份土豆渣經過研磨過40目篩後，於55℃乾燥7h，然後加入20份去離子水混合均勻，接著升溫至70℃，保溫1.5h，接著用氫氧化鈉調節ph至中性，然後加入4份過硫酸銨混合均勻，升溫至110℃，保溫1h，接著加入5份乙酸乙烯酯混合均勻，降溫至65℃，保溫4h，洗滌後，於55℃乾燥2h，然後加入3份聚乳酸混合均勻，於150℃，30r/min轉速混煉15min，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性降解助劑按如下工藝進行製備：在氮氣保護下，按重量份將5份葵二酸、4份富馬酸、5份1,4-丁二醇、4份1,3-丙二醇、5份丁二酸、1份衣康酸和5份對苯二酚混合均勻，於130℃油浴加熱3h，然後升溫至170℃，保溫5h，接著加入3份對甲苯磺酸混合均勻，升溫至220℃，保溫1.5h，接著減壓至-0.1mpa，冷卻至室溫得到改性降解助劑。

實施例4

本發明提出的一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸88份、三元乙丙橡膠85份、eva樹脂35份、四丙氟橡膠12份、聚氟乙烯樹脂35份、eva樹脂45份、改性環氧樹脂35份、古馬隆樹脂19份、硫酸鈣晶須3份、玉石粉8份、氧化鋅3份、硼酸鋅7份、鋁粉4份、高耐磨炭黑4份、木粉2份、聚乙二醇8份、檸檬酸三丁酯3份、分散劑cnf7份、促進劑dm2份、抗氧劑5份、改性降解助劑18份。

改性聚乳酸按如下工藝進行製備：按重量份將8份土豆渣經過研磨過55目篩後，於48℃乾燥8.5h，然後加入12份去離子水混合均勻，接著升溫至85℃，保溫0.8h，接著用氫氧化鈉調節ph至中性，然後加入7份過硫酸銨混合均勻，升溫至95℃，保溫2.5h，接著加入3份乙酸乙烯酯混合均勻，降溫至72℃，保溫2.5h，洗滌後，於62℃乾燥1.2h，然後加入8份聚乳酸混合均勻，於135℃，45r/min轉速混煉8min，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性降解助劑按如下工藝進行製備：在氮氣保護下，按重量份將3.5份葵二酸、5.5份富馬酸、3份1,4-丁二醇、7份1,3-丙二醇、3份丁二酸、3份衣康酸和3份對苯二酚混合均勻，於145℃油浴加熱1.5h，然後升溫至185℃，保溫3.5h，接著加入5份對甲苯磺酸混合均勻，升溫至212℃，保溫3.2h，接著減壓至-0.07mpa，冷卻至室溫得到改性降解助劑。

實施例5

本發明提出的一種醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸112份、三元乙丙橡膠65份、eva樹脂55份、四丙氟橡膠8份、聚氟乙烯樹脂55份、eva樹脂25份、改性環氧樹脂55份、古馬隆樹脂6份、硫酸鈣晶須7份、玉石粉4份、氧化鋅5份、硼酸鋅5份、鋁粉8份、高耐磨炭黑2份、木粉4份、聚乙二醇4份、檸檬酸三丁酯7份、分散劑cnf3份、促進劑dm4份、抗氧劑3份、改性降解助劑22份。

改性聚乳酸按如下工藝進行製備：按重量份將12份土豆渣經過研磨過45目篩後，於52℃乾燥7.5h，然後加入18份去離子水混合均勻，接著升溫至75℃，保溫1.2h，接著用氫氧化鈉調節ph至中性，然後加入5份過硫酸銨混合均勻，升溫至105℃，保溫1.5h，接著加入4份乙酸乙烯酯混合均勻，降溫至68℃，保溫3.5h，洗滌後，於58℃乾燥1.8h，然後加入4份聚乳酸混合均勻，於145℃，35r/min轉速混煉12min，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性降解助劑按如下工藝進行製備：在氮氣保護下，按重量份將4.5份葵二酸、4.5份富馬酸、4份1,4-丁二醇、5份1,3-丙二醇、4份丁二酸、2份衣康酸和4份對苯二酚混合均勻，於135℃油浴加熱2.5h，然後升溫至175℃，保溫4.5h，接著加入4份對甲苯磺酸混合均勻，升溫至218℃，保溫1.8h，接著減壓至-0.09mpa，冷卻至室溫得到改性降解助劑。

將實施例1-5中的醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料運用到實際3d列印生產中，所得到的產品的性能進行檢測，得到的數據如表1所示。

表1：

由表1可知，實施例1-實施例5中的醫藥用具有優異力學性能的3d列印材料具有優異的力學性能。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。