CN106433052A - 一种3d打印用pla/pcl材料 - Google Patents
一种3d打印用pla/pcl材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106433052A CN106433052A CN201510513963.6A CN201510513963A CN106433052A CN 106433052 A CN106433052 A CN 106433052A CN 201510513963 A CN201510513963 A CN 201510513963A CN 106433052 A CN106433052 A CN 106433052A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pla
- pcl
- material according
- printing
- stabilizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可生物降解的3D打印用PLA/PCL材料，包括如下重量份的组分：PLA 50-70份,聚己内酯（PCL）25-45份，交联剂1-5份，无机填料2-10份，稳定剂0.5-1份；本发明针对性的选用PCL对PLA进行改性处理，使得PLA改性材料表现出了优异的韧性。该材料在拓宽了3D打印材料种类的同时，使得可降解类3D打印材料表现出了更优的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印领域，特别是涉及一种生物降解的3D打印改性PLA材料。
背景技术
3D打印技术的发展对3D打印材料提出了新的要求，以熔融挤出成型技术为例，需要综合考虑塑料熔丝尺寸和成型性能对喷头温度进行设计，若要打印大型中空制件，则必须考虑如何将中心的填充材料与表层材料分离，还必须考虑两者在分离前具有良好的粘结性，避免表层材料塌陷。
聚乳酸（PLA）的优点是具有无毒，无刺鼻性气味，熔融温度较低，可降解无污染，冷却收缩率小，透明容易染色等，这些特性均符合3D打印技术对聚合物材料的要求；但聚乳酸也存在结晶度较小、分子链中酯键键能小，容易断裂的因素造成聚乳酸的热变形温度低、冲击强度低、韧性不好等缺陷，这导致由聚乳酸打印出来的产品应用范围受到很大的限制。
聚己内酯(PCL)是DICELL化学工业公司开发的产品。熔点为59～64℃，玻璃化温度为-60℃，矫形温度为60～70℃，分解温度为200℃，在室温下是橡胶态，热稳定性较好。同时，它的分子链比较规整，具有很好的柔性和加工性。其突出的特点是具有良好的生物相容性、生物降解性以及渗透性，这使其在生物材料领域的应用极为广泛，可用作控释药物载体、细胞、组织培养基架等。PCL具有的无毒、熔融温度较低、热稳定性好、可生物降解及在熔融过程中无毒性刺鼻气味放出等优点良好的符合了3D打印材料的要求，然而，市场上更需要一些机械强度好的3D打印材料，对于PCL而言，其结构的柔软性，导致其作为支撑材料，如矫形用的支架等，强度不够。
因此，选用PCL材料改善PLA的韧性，得到性能优异并可生物降解的PLA/PCL材料，以使得改性后的PLA更适于用作3D打印材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可3D打印的PLA/PCL材料及其制备方法。利用PLA与PCL,小分子交联剂，稳定剂及其它组分按不同配比进行熔融共混，以实现交联，增韧及增强等改性，最后得到可用于3D打印的PLA/PCL材料。
为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：
（1）一种可3D打印用的PLA/PCL材料，由下述重量份的组分组成：PLA 50-70份,聚己内酯（PCL）25-45份，交联剂1-5份，无机填料2-10份，稳定剂0.5-1份。
（2）所述交联剂选自过氧化苯甲酰、四烃基丙烯酸丁酯中的一种；所述无机填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、碳纳米管、石墨、石墨烯一种或多种；所述热稳定剂为亚磷酸酯类、钙锌稳定剂中的一种或几种。
本发明的优点在于：
（1）本发明的PLA/PCL材料具有很好的韧性，通过3D打印技术打印出来的产品尺寸稳定。
（2）PLA/PCL材料具有的无毒、可生物降解及在熔融过程中无毒性刺鼻气味放出等优点良好的符合了3D打印材料的要求。
具体实施方式
本发明所阐述的是一种可3D打印用的PLA/PCL材料，以下通过具体实施例进一步进行说明，但本发明不仅限于以下实施例。
实施例一
(1) 一种3D打印PLA/PCL材料，包括如下重量份的组分：PLA 70份，PCL 20份，交联剂5份，无机填料5份，稳定剂1.0份。
(2) 本发明中，所述的交联剂是指那些能在线型分子间起架桥作用，从而使多个线型分子相互键合交联成网状结构的物质，具体而言是那些促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键形成的物质。本发明可选的交联剂包括但不限于：过氧化苯甲酰和四烃基丙烯酸丁酯中的一种。
(3) 本发明所述的无机填料为纳米二氧化硅，此外，无机填料还可起到成核剂的作用。
(4) 本发明所述热稳定剂为亚磷酸酯类、钙锌稳定剂中的一种或几种。
(5) 将上述混合均匀的实验料通过3D打印耗材生产线进行挤出，得到适用于3D打印的PLA/PCL耗材，其中挤出机的10段温度依次为155℃、160℃、170℃、170℃、170℃、170℃、170℃、170℃、175℃、180℃。螺杆转速为110r/min,喂料速度为4.6 r/min。
实施例二
(1) 一种3D打印PLA/PCL材料，包括如下重量份的组分：PLA 50份，PCL 45份，交联剂2份，无机填料3份，稳定剂0.5份。
(2) 本发明中，所述的交联剂是指那些能在线型分子间起架桥作用，从而使多个线型分子相互键合交联成网状结构的物质，具体而言是那些促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键形成的物质。本发明可选的交联剂包括但不限于：过氧化苯甲酰和四烃基丙烯酸丁酯中的一种。
(3) 本发明所述的无机填料为纳米二氧化硅，此外，无机填料还可起到成核剂的作用。
(4) 本发明所述热稳定剂为亚磷酸酯类、钙锌稳定剂中的一种或几种。
(5) 将上述混合均匀的实验料通过3D打印耗材生产线进行挤出，得到适用于3D打印的PLA/PCL耗材，其中挤出机的10段温度依次为150℃、160℃、173℃、173℃、173℃、173℃、173℃、173℃、180℃、180℃。螺杆转速为115r/min,喂料速度为4.6 r/min。
上述实施例中制备得到的PLA/PCL的性能测试结果如下：
| 材料种类 | 拉伸强度/MPa | 断裂伸长率/% | 缺口冲击强度/(J/m2) | 熔指/(g/min) |
| 实施例1 | 75 | 4.7 | 3.8 | 11.4 |
| 实施例2 | 80 | 4.9 | 4.1 | 12 |
Claims (8)
1.一种适合于3D打印的PLA/PCL材料，由下述重量份的组分组成：PLA 50-70份,聚己内酯（PCL）25-45份，交联剂1-5份，无机填料2-10份，稳定剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的PLA/PCL材料，其特征在于所述PLA为2002D，2003D,4032D中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的PLA/PCL材料，其特征在于所述PCL为capa6500,600C中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的PLA/PCL材料，其特征在于所述交联剂选自过氧化苯甲酰、四烃基丙烯酸丁酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的PLA/PCL材料，其特征在于所述无机填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、碳纳米管、石墨、石墨烯一种或多种。
6.根据权利要求1所述的PLA/PCL材料，所述热稳定剂为亚磷酸酯类、钙锌稳定剂中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的PLA/PCL材料，包括如下步骤：
1)按比例将PLA、PCL、交联剂、稳定剂、无机填料充分干燥后用高混机混合均匀；
2)将步骤1)得到的混合料加入到双螺杆挤出机中挤出，挤出物经空气冷却后，利用收卷机进行收卷。
8.如权利要求7所述的方法，步骤2的双螺杆挤出机有10个控温区域，温度依次为150-170℃、160-180℃、170-185℃、170-185℃、170-185℃、170-190℃、170-190℃、170-190℃、175-190℃、180-190℃；螺杆转速为100~120r/min,喂料速度为4.5~6.5 r/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510513963.6A CN106433052A (zh) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | 一种3d打印用pla/pcl材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510513963.6A CN106433052A (zh) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | 一种3d打印用pla/pcl材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106433052A true CN106433052A (zh) | 2017-02-22 |
Family
ID=58093949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510513963.6A Pending CN106433052A (zh) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | 一种3d打印用pla/pcl材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106433052A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106928671A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-07-07 | 广州新诚生物科技有限公司 | 一种高强度形状记忆性3d打印生物塑料以及制备方法 |
| CN107459791A (zh) * | 2017-08-05 | 2017-12-12 | 南宁梦幻三体环保科技有限公司 | 一种3d打印服装用环保复合材料及其制备方法 |
| CN109486142A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-19 | 福建省易启云互联网科技有限公司 | 一种用于3d打印的聚乳酸-聚己内酯复合材料及其制备方法 |
| US20190111177A1 (en) * | 2017-04-28 | 2019-04-18 | Korea Institute Of Science And Technology | Method for preparing highly elastic biodegradable three-dimensional structure and highly elastic biodegradable three-dimensional structure obtained thereby |
| CN111378262A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-07 | 孝感市易生新材料有限公司 | 聚乳酸基热塑性聚氨酯改性聚乳酸复合材料及其制备方法与在3d打印耗材中应用 |
-
2015
- 2015-08-20 CN CN201510513963.6A patent/CN106433052A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106928671A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-07-07 | 广州新诚生物科技有限公司 | 一种高强度形状记忆性3d打印生物塑料以及制备方法 |
| US20190111177A1 (en) * | 2017-04-28 | 2019-04-18 | Korea Institute Of Science And Technology | Method for preparing highly elastic biodegradable three-dimensional structure and highly elastic biodegradable three-dimensional structure obtained thereby |
| US11000989B2 (en) * | 2017-04-28 | 2021-05-11 | Korea Institute Of Science And Technology | Method for preparing a highly elastic, biodegradable, three-dimensional structure |
| CN107459791A (zh) * | 2017-08-05 | 2017-12-12 | 南宁梦幻三体环保科技有限公司 | 一种3d打印服装用环保复合材料及其制备方法 |
| CN109486142A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-19 | 福建省易启云互联网科技有限公司 | 一种用于3d打印的聚乳酸-聚己内酯复合材料及其制备方法 |
| CN109486142B (zh) * | 2018-12-26 | 2021-04-06 | 福建省易启云互联网科技有限公司 | 一种用于3d打印的聚乳酸-聚己内酯复合材料及其制备方法 |
| CN111378262A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-07 | 孝感市易生新材料有限公司 | 聚乳酸基热塑性聚氨酯改性聚乳酸复合材料及其制备方法与在3d打印耗材中应用 |
| CN111378262B (zh) * | 2020-04-16 | 2023-03-21 | 孝感市易生新材料有限公司 | 聚乳酸基热塑性聚氨酯改性聚乳酸复合材料及其制备方法与在3d打印耗材中应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106349661A (zh) | 一种3d打印用聚己内酯（pcl）材料 | |
| CN106433052A (zh) | 一种3d打印用pla/pcl材料 | |
| CN104479205B (zh) | 一种石墨烯改性聚乙烯高强度复合薄型制品的注塑成型方法 | |
| CN106543662A (zh) | 一种3d打印用pla/pcl生物基材料 | |
| CN104830036B (zh) | 多孔性膜 | |
| CN108059806A (zh) | 一种3d打印用pla/tpu复合材料 | |
| US11926711B2 (en) | TPS/PLA/PBAT blend modified biodegradable resin prepared by using chain extender and preparation method thereof | |
| CN104629280A (zh) | 适于3d打印成型的高强高韧聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
| CN105504713B (zh) | 一种3d打印用聚乳酸微球改性材料及其制备方法 | |
| JP7387655B2 (ja) | 医療機器を製造するための生分解性ポリマーブレンド | |
| JP2003073539A (ja) | 高強度生分解性樹脂組成物及び成形品 | |
| CN106317793B (zh) | 用于生产耐热老化绝缘膜的pet复合物及其制备方法 | |
| CN103059411A (zh) | 一种低收缩率改性聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| EP4428186A1 (en) | Biodegradable resin composition having high calcium carbonate content | |
| CN108285625A (zh) | 一种3d打印制备聚乳酸立构复合物的方法 | |
| CN114773810B (zh) | 一种高性能聚乳酸基3d打印线材及其制备方法 | |
| La Mantia et al. | Processing and characterization of highly oriented fibres of biodegradable nanocomposites | |
| CN107759987A (zh) | 一种3d打印用增韧pla材料 | |
| EP4032954B1 (en) | Biopolymer composition, preparation method for same and bioplastic using same | |
| CN105255122A (zh) | 一种聚丁二酸丁二醇酯3d打印线材及其制备方法 | |
| US20220388217A1 (en) | Manufacturing method for thermoplastic resin composition, manufacturing method for shaped body, and film | |
| CN109265825B (zh) | 一种聚丙烯或聚丙烯复合物发泡制品及其制备方法 | |
| CN106893276A (zh) | 一种高柔韧性和耐热性聚乳酸改性材料及其制备方法 | |
| JP2011074354A (ja) | 樹脂組成物 | |
| KR20190126890A (ko) | 기계적으로 필름을 멀칭할 수 있는 완전생물분해멀칭필름 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170222 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |