CN106589998A - 一种高弯曲强度的水稻秸秆3d打印材料 - Google Patents

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CN106589998A CN201611156009.7A CN201611156009A CN106589998A CN 106589998 A CN106589998 A CN 106589998A CN 201611156009 A CN201611156009 A CN 201611156009A CN 106589998 A CN106589998 A CN 106589998A
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    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Abstract

本发明公开了一种高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，属于3D打印用材料制备技术领域，所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料以重量份为单位，包括以下原料：水稻秸秆粉末72‑116份、聚乳酸29‑45份、六聚磷酸钾10‑14份、二乙二醇丁醚醋酸酯11‑15份、聚丙烯树脂9‑12份、丁苯橡胶3‑5份、特定合成剂15‑24份、淀粉合成剂6‑13份。本发明制成的材料具有很好的韧性、冲击强度，通过3D打印技术打印出来的产品高质量、高抗冲、高强度、无毒、低碳环保、成本低，具有木质色泽，可循环回收利用，有很高的经济价值和广阔的市场前景。

Description

一种高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料
【技术领域】
本发明属于3D打印用材料制备技术领域，具体涉及一种高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料。
【背景技术】
3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或农作物秸秆等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。虽然3D打印技术有着上述的技术优势，但是从其它方面来说，又存在一定的劣势，重点体现在材料方面，可以说是一个非常大的短板，材料品种贫乏，价格昂贵，直接制约着整体发展。从技术角度而言，3D打印不是一项高深艰难的技术，它与普通打印的区别就在于打印材料。以色列的Object是掌握最多打印材料的公司，它已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料，两种材料的混搭使用、上色也已经实现。但是，这些材料种类与日常使用材料相比，还相差甚远,不仅如此，这些材料的价格便宜的几百元一公斤，昂贵的要四万元左右。中国近二十年来由于煤、电、天然气的普及、各种工业制品的丰富，农村对农作物秸秆的需求减少，农作物秸秆的处理成为了一个严重的社会问题，很多地方农民仍然直接在地里燃烧农作物秸秆，引发空气污染、火灾、飞机无法正常起降等后果。农作物秸秆3D打印材料不仅生产成本低，还减少二氧化碳的排放量。根据有关调查研究生产14000t农作物秸秆3D打印材料可以减少每年22400t的二氧化碳排放。对农作物秸秆回收，解决农作物资源的浪费，将其转化为3D打印材料。通过3D打印将“中国制造”转变为“中国智造”，适应我国可持续发展环境友好的经济发展方针，具有跨时代重要意义；对积极践行创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，围绕产业转型升级，发挥科技创新对经济社会发展的支撑引领作用、发挥市场配置技术创新资源的决定性作用和企业技术创新主体作用具有积极意义。
现有的3D打印耗材大多都是以石油提炼高分子聚合物为主，例如：ABS、PP、PE、nylon、HIPS、PC属于不可降解材料，废弃的3D打印材料或制品将给生态环境造成巨大的负担，开发一种能充分利用废弃农作物的可降解3D打印材料，既可以充分利用农作物的副产品秸秆，又能作为可降解材料，使打印后的材料不会因为丢弃而给生态环境造成白色污染。
专利CN102153801A公布了一种秸秆塑料及其生产方法，公开日期：2011年8月17日，公开了将秸秆材料和聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中的任意至少一种进行共混挤出造粒，其材料可以作为吹塑、拉片、注塑，由于其采用的原料秸秆粉末较大不能适合3D打印挤出头的要求。
专利CN103013150A公布了一种用于生产土木产品的秸秆塑料及其生产方法，公开日期：2013年4月3日，公开了将秸秆与其他塑料进行共混改性后造粒，其制品主要用在生产盲沟、排水等土木产品。但因其制品不能长时间使用并不能适合3D打印的要求，制品在180天后失去使用性能并逐渐崩解。其粒子加入了滑石粉、硅藻土制品的韧性、强度较差，不能满足3D打印耗材制备收卷。
专利CN104312119A公布了一种秸秆3D打印耗材及其制备方法，配方包括以下质量比的原料：聚乳酸40％-69％、秸秆粉末30％-59％、相容剂0％-5％和其他助剂0.2％-3％，但该秸秆3D打印耗材存在韧性、冲击强度，抗冲等性能较差的缺点。
【发明内容】
本发明提供一种高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，以解决现有秸秆3D打印耗材存在韧性、冲击强度，抗冲等性能较差等问题。本发明制成的材料具有很好的韧性、冲击强度，通过3D打印技术打印出来的产品高质量、高抗冲、高强度、无毒、低碳环保、成本低，具有木质色泽，可循环回收利用，有广阔的市场前景
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，以重量份为单位，包括以下原料：水稻秸秆粉末72-116份、聚乳酸29-45份、六聚磷酸钾10-14份、二乙二醇丁醚醋酸酯11-15份、聚丙烯树脂9-12份、丁苯橡胶3-5份、特定合成剂15-24份、淀粉合成剂6-13份；
所述特定合成剂以重量份为单位，包括以下原料：调节剂13-19份、发生剂10-16份、偶联剂a 9-14份、表面活性剂2-4份、相容剂13-15份、增塑剂a 8-14份、抗氧剂8-12份、聚凝剂6-8份、终止剂4-6份；
所述淀粉合成剂以重量份为单位，包括以下原料：淀粉80-130份、戊二酸二甲酯10-16份、N，N-二甲基乙酰胺8-13份、环氧氯丁烷2-5份、尿素1.5-3.5份、糊化剂1-2份、偶联剂b 0.2-0.6份、引发剂0.1-0.2份、催化剂0.1-0.2份、稳定剂0.1-0.3份、消泡剂0.3-0.8份、增塑剂b 0.4-0.9份、增韧剂0.3-0.7份、增粘剂0.3-0.6份、耐水剂0.2-0.4份、抗菌剂0.1-0.2份；
所述偶联剂b为2，5-二甲基-2，5-双(苯甲酰过氧)-己烷；
所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯；
所述催化剂为铂催化剂；
所述稳定剂为有机锡稳定剂；
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；
所述增塑剂b为柠檬酸酯；
所述增韧剂为聚丙二烯橡胶；
所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷；
所述耐水剂为硼酸；
所述抗菌剂为碳酸锂；
所述的高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将选用的秸秆粉碎，过80-100目筛子，制得粉末，所述粉末在83-94℃下干燥2-3h，控制水分含量在0.05％以下，制得初级原材料水稻秸秆粉末；
S2：向步骤S1制得的初级原材料水稻秸秆粉末中加入聚乳酸、六聚磷酸钾、二乙二醇丁醚醋酸酯、聚丙烯树脂、丁苯橡胶、特定合成剂，升温至192-204℃，在转速为100-300r/min下搅拌熔解2.1-4.3h，然后冷却至室温，制得改性的秸秆3D打印二级材料；
所述特定合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至117-128℃，在转速为100-200r/min下反应68-82min，制得物料A；
S22：向步骤S21制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至143-156℃，在转速为300-400r/min下反应145-232min，制得物料B；
S23：向步骤S22制得的物料B中加入增塑剂a、终止剂混合后降温至108-125℃，在转速为200-300r/min下反应62-135min，制得特定合成剂；
S3：将步骤S2制得的改性的秸秆3D打印二级材料在温度为-90--110℃下粉碎，加入淀粉合成剂混合均匀，将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中，在温度为170-200℃，转速为102-116r/min下，经挤压丝条，制得高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料；
所述淀粉合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S31：配制浓度为18-25Be，pH值为3.1-3.8的淀粉浆a；
S32：向步骤S31制得的淀粉浆a中加入浓度为4％-8％的戊二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂，然后在温度为42-58℃，搅拌转速为70-100r/min下进行交联接枝反应2.5-3.5h，制得浆料b；
S33：向步骤S32制得的浆料b中加入糊化剂，调节pH值为9.1-9.8，接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂b、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂，然后在温度为55-61℃，搅拌转速为80-120r/min下进行交联反应1.2-1.8h，制得浆料c；
S34：将步骤S33制得的浆料c中加入稳定剂，调节pH值为8.3-8.5，升温至73-77℃，糊化50-55min，糊化结束后降至30-33℃，加入消泡剂，在转速为90-130r/min下搅拌8-12min，制得淀粉合成剂。
优选地，所述所述调节剂为调节剂ACR。
优选地，所述发生剂为气溶胶发生剂。
优选地，所述偶联剂a为偶联剂kh570。
优选地，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
优选地，所述相容剂为改性聚丙烯酸酯。
优选地，所述增塑剂a为邻苯二甲酸二异癸酯。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂DLTP。
优选地，所述聚凝剂为聚合氯化铝。
优选地，所述终止剂为对叔丁基邻苯二酚。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制成的高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料具有很好的韧性、冲击强度，通过3D打印技术打印出来的产品高质量、高抗冲、高强度，具有广阔的市场前景；
(2)本发明制成的高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料具有木质色泽，可循环回收利用，无毒、低碳环保、成本低，易于工业化生产。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，以重量份为单位，包括以下原料：水稻秸秆粉末72-116份、聚乳酸29-45份、六聚磷酸钾10-14份、二乙二醇丁醚醋酸酯11-15份、聚丙烯树脂9-12份、丁苯橡胶3-5份、特定合成剂15-24份、淀粉合成剂6-13份；
所述特定合成剂以重量份为单位，包括以下原料：调节剂13-19份、发生剂10-16份、偶联剂a 9-14份、表面活性剂2-4份、相容剂13-15份、增塑剂a 8-14份、抗氧剂8-12份、聚凝剂6-8份、终止剂4-6份；
所述调节剂为调节剂ACR；
所述发生剂为气溶胶发生剂；
所述偶联剂a为偶联剂kh570；
表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述相容剂为改性聚丙烯酸酯；
所述增塑剂a为邻苯二甲酸二异癸酯；
所述抗氧剂为抗氧剂DLTP；
所述聚凝剂为聚合氯化铝；
所述终止剂为对叔丁基邻苯二酚；
所述淀粉合成剂以重量份为单位，包括以下原料：淀粉80-130份、戊二酸二甲酯10-16份、N，N-二甲基乙酰胺8-13份、环氧氯丁烷2-5份、尿素1.5-3.5份、糊化剂1-2份、偶联剂b 0.2-0.6份、引发剂0.1-0.2份、催化剂0.1-0.2份、稳定剂0.1-0.3份、消泡剂0.3-0.8份、增塑剂b 0.4-0.9份、增韧剂0.3-0.7份、增粘剂0.3-0.6份、耐水剂0.2-0.4份、抗菌剂0.1-0.2份；
所述偶联剂b为2，5-二甲基-2，5-双(苯甲酰过氧)-己烷；
所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯；
所述催化剂为铂催化剂；
所述稳定剂为有机锡稳定剂；
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；
所述增塑剂b为柠檬酸酯；
所述增韧剂为聚丙二烯橡胶；
所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷；
所述耐水剂为硼酸；
所述抗菌剂为碳酸锂；
所述的高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将选用的秸秆粉碎，过80-100目筛子，制得粉末，所述粉末在83-94℃下干燥2-3h，控制水分含量在0.05％以下，制得初级原材料水稻秸秆粉末；
S2：向步骤S1制得的初级原材料水稻秸秆粉末中加入聚乳酸、六聚磷酸钾、二乙二醇丁醚醋酸酯、聚丙烯树脂、丁苯橡胶、特定合成剂，升温至192-204℃，在转速为100-300r/min下搅拌熔解2.1-4.3h，然后冷却至室温，制得改性的秸秆3D打印二级材料；
所述特定合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至117-128℃，在转速为100-200r/min下反应68-82min，制得物料A；
S22：向步骤S21制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至143-156℃，在转速为300-400r/min下反应145-232min，制得物料B；
S23：向步骤S22制得的物料B中加入增塑剂a、终止剂混合后降温至108-125℃，在转速为200-300r/min下反应62-135min，制得特定合成剂；
S3：将步骤S2制得的改性的秸秆3D打印二级材料在温度为-90--110℃下粉碎，加入淀粉合成剂混合均匀，将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中，在温度为170-200℃，转速为102-116r/min下，经挤压丝条，制得高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料；
所述淀粉合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S31：配制浓度为18-25Be’，pH值为3.1-3.8的淀粉浆a；
S32：向步骤S31制得的淀粉浆a中加入浓度为4％-8％的戊二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂，然后在温度为42-58℃，搅拌转速为70-100r/min下进行交联接枝反应2.5-3.5h，制得浆料b；
S33：向步骤S32制得的浆料b中加入糊化剂，调节pH值为9.1-9.8，接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂b、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂，然后在温度为55-61℃，搅拌转速为80-120r/min下进行交联反应1.2-1.8h，制得浆料c；
S34：将步骤S33制得的浆料c中加入稳定剂，调节pH值为8.3-8.5，升温至73-77℃，糊化50-55min，糊化结束后降至30-33℃，加入消泡剂，在转速为90-130r/min下搅拌8-12min，制得淀粉合成剂。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，以重量份为单位，包括以下原料：水稻秸秆粉末100份、聚乳酸35份、六聚磷酸钾12份、二乙二醇丁醚醋酸酯13份、聚丙烯树脂11份、丁苯橡胶4份、特定合成剂20份、淀粉合成剂10份；
所述特定合成剂以重量份为单位，包括以下原料：调节剂16份、发生剂14份、偶联剂a 12份、表面活性剂3份、相容剂14份、增塑剂a 12份、抗氧剂10份、聚凝剂7份、终止剂5份；
所述调节剂为调节剂ACR；
所述发生剂为气溶胶发生剂；
所述偶联剂a为偶联剂kh570；
表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述相容剂为改性聚丙烯酸酯；
所述增塑剂a为邻苯二甲酸二异癸酯；
所述抗氧剂为抗氧剂DLTP；
所述聚凝剂为聚合氯化铝；
所述终止剂为对叔丁基邻苯二酚；
所述淀粉合成剂以重量份为单位，包括以下原料：淀粉115份、戊二酸二甲酯13份、N，N-二甲基乙酰胺12份、环氧氯丁烷4份、尿素2.5份、糊化剂1.5份、偶联剂b 0.4份、引发剂0.1份、催化剂0.1份、稳定剂0.2份、消泡剂0.5份、增塑剂b 0.6份、增韧剂0.5份、增粘剂0.5份、耐水剂0.3份、抗菌剂0.1份；
所述偶联剂b为2，5-二甲基-2，5-双(苯甲酰过氧)-己烷；
所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯；
所述催化剂为铂催化剂；
所述稳定剂为有机锡稳定剂；
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；
所述增塑剂b为柠檬酸酯；
所述增韧剂为聚丙二烯橡胶；
所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷；
所述耐水剂为硼酸；
所述抗菌剂为碳酸锂；
所述的高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将选用的秸秆粉碎，过90目筛子，制得粉末，所述粉末在90℃下干燥2.5h，控制水分含量在0.05％以下，制得初级原材料水稻秸秆粉末；
S2：向步骤S1制得的初级原材料水稻秸秆粉末中加入聚乳酸、六聚磷酸钾、二乙二醇丁醚醋酸酯、聚丙烯树脂、丁苯橡胶、特定合成剂，升温至198℃，在转速为200r/min下搅拌熔解3.5h，然后冷却至室温，制得改性的秸秆3D打印二级材料；
所述特定合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至122℃，在转速为150r/min下反应75min，制得物料A；
S22：向步骤S21制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至150℃，在转速为350r/min下反应190min，制得物料B；
S23：向步骤S22制得的物料B中加入增塑剂a、终止剂混合后降温至115℃，在转速为250r/min下反应100min，制得特定合成剂；
S3：将步骤S2制得的改性的秸秆3D打印二级材料在温度为-100℃下粉碎，加入淀粉合成剂混合均匀，将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中，在温度为185℃，转速为110r/min下，经挤压丝条，制得高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料；
所述淀粉合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S31：配制浓度为22Be’，pH值为3.5的淀粉浆a；
S32：向步骤S31制得的淀粉浆a中加入浓度为6％的戊二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂，然后在温度为50℃，搅拌转速为85r/min下进行交联接枝反应3h，制得浆料b；
S33：向步骤S32制得的浆料b中加入糊化剂，调节pH值为9.6，接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂b、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂，然后在温度为58℃，搅拌转速为100r/min下进行交联反应1.5h，制得浆料c；
S34：将步骤S33制得的浆料c中加入稳定剂，调节pH值为8.4，升温至75℃，糊化52min，糊化结束后降至32℃，加入消泡剂，在转速为110r/min下搅拌10min，制得淀粉合成剂。
实施例2
一种高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，以重量份为单位，包括以下原料：水稻秸秆粉末72份、聚乳酸29份、六聚磷酸钾10份、二乙二醇丁醚醋酸酯11份、聚丙烯树脂9份、丁苯橡胶3份、特定合成剂15份、淀粉合成剂6份；
所述特定合成剂以重量份为单位，包括以下原料：调节剂13份、发生剂10份、偶联剂a 9份、表面活性剂2份、相容剂13份、增塑剂a 8份、抗氧剂8份、聚凝剂6份、终止剂4份；
所述调节剂为调节剂ACR；
所述发生剂为气溶胶发生剂；
所述偶联剂a为偶联剂kh570；
表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述相容剂为改性聚丙烯酸酯；
所述增塑剂a为邻苯二甲酸二异癸酯；
所述抗氧剂为抗氧剂DLTP；
所述聚凝剂为聚合氯化铝；
所述终止剂为对叔丁基邻苯二酚；
所述淀粉合成剂以重量份为单位，包括以下原料：淀粉80份、戊二酸二甲酯10份、N，N-二甲基乙酰胺8份、环氧氯丁烷2份、尿素1.5份、糊化剂1份、偶联剂b 0.2份、引发剂0.1份、催化剂0.1份、稳定剂0.1份、消泡剂0.3份、增塑剂b 0.4份、增韧剂0.3份、增粘剂0.3份、耐水剂0.2份、抗菌剂0.1份；
所述偶联剂b为2，5-二甲基-2，5-双(苯甲酰过氧)-己烷；
所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯；
所述催化剂为铂催化剂；
所述稳定剂为有机锡稳定剂；
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；
所述增塑剂b为柠檬酸酯；
所述增韧剂为聚丙二烯橡胶；
所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷；
所述耐水剂为硼酸；
所述抗菌剂为碳酸锂；
所述的高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将选用的秸秆粉碎，过80目筛子，制得粉末，所述粉末在83℃下干燥3h，控制水分含量在0.05％以下，制得初级原材料水稻秸秆粉末；
S2：向步骤S1制得的初级原材料水稻秸秆粉末中加入聚乳酸、六聚磷酸钾、二乙二醇丁醚醋酸酯、聚丙烯树脂、丁苯橡胶、特定合成剂，升温至192℃，在转速为100r/min下搅拌熔解4.3h，然后冷却至室温，制得改性的秸秆3D打印二级材料；
所述特定合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至117℃，在转速为100r/min下反应82min，制得物料A；
S22：向步骤S21制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至143℃，在转速为300r/min下反应232min，制得物料B；
S23：向步骤S22制得的物料B中加入增塑剂a、终止剂混合后降温至108℃，在转速为200r/min下反应135min，制得特定合成剂；
S3：将步骤S2制得的改性的秸秆3D打印二级材料在温度为-90℃下粉碎，加入淀粉合成剂混合均匀，将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中，在温度为170℃，转速为102r/min下，经挤压丝条，制得高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料；
所述淀粉合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S31：配制浓度为18Be’，pH值为3.1的淀粉浆a；
S32：向步骤S31制得的淀粉浆a中加入浓度为4％的戊二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂，然后在温度为42℃，搅拌转速为70r/min下进行交联接枝反应3.5h，制得浆料b；
S33：向步骤S32制得的浆料b中加入糊化剂，调节pH值为9.1，接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂b、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂，然后在温度为55℃，搅拌转速为80r/min下进行交联反应1.8h，制得浆料c；
S34：将步骤S33制得的浆料c中加入稳定剂，调节pH值为8.3，升温至73℃，糊化55min，糊化结束后降至30℃，加入消泡剂，在转速为90r/min下搅拌12min，制得淀粉合成剂。
实施例3
一种高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，以重量份为单位，包括以下原料：水稻秸秆粉末116份、聚乳酸45份、六聚磷酸钾14份、二乙二醇丁醚醋酸酯15份、聚丙烯树脂12份、丁苯橡胶5份、特定合成剂24份、淀粉合成剂13份；
所述特定合成剂以重量份为单位，包括以下原料：调节剂19份、发生剂16份、偶联剂a 14份、表面活性剂4份、相容剂15份、增塑剂a 14份、抗氧剂12份、聚凝剂8份、终止剂6份；
所述调节剂为调节剂ACR；
所述发生剂为气溶胶发生剂；
所述偶联剂a为偶联剂kh570；
表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠；
所述相容剂为改性聚丙烯酸酯；
所述增塑剂a为邻苯二甲酸二异癸酯；
所述抗氧剂为抗氧剂DLTP；
所述聚凝剂为聚合氯化铝；
所述终止剂为对叔丁基邻苯二酚；
所述淀粉合成剂以重量份为单位，包括以下原料：淀粉130份、戊二酸二甲酯16份、N，N-二甲基乙酰胺13份、环氧氯丁烷5份、尿素3.5份、糊化剂2份、偶联剂b 0.6份、引发剂0.2份、催化剂0.2份、稳定剂0.3份、消泡剂0.8份、增塑剂b 0.9份、增韧剂0.7份、增粘剂0.6份、耐水剂0.4份、抗菌剂0.2份；
所述偶联剂b为2，5-二甲基-2，5-双(苯甲酰过氧)-己烷；
所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯；
所述催化剂为铂催化剂；
所述稳定剂为有机锡稳定剂；
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；
所述增塑剂b为柠檬酸酯；
所述增韧剂为聚丙二烯橡胶；
所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷；
所述耐水剂为硼酸；
所述抗菌剂为碳酸锂；
所述的高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将选用的秸秆粉碎，过100目筛子，制得粉末，所述粉末在94℃下干燥2h，控制水分含量在0.05％以下，制得初级原材料水稻秸秆粉末；
S2：向步骤S1制得的初级原材料水稻秸秆粉末中加入聚乳酸、六聚磷酸钾、二乙二醇丁醚醋酸酯、聚丙烯树脂、丁苯橡胶、特定合成剂，升温至204℃，在转速为300r/min下搅拌熔解2.1h，然后冷却至室温，制得改性的秸秆3D打印二级材料；
所述特定合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至128℃，在转速为200r/min下反应68min，制得物料A；
S22：向步骤S21制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至156℃，在转速为400r/min下反应145min，制得物料B；
S23：向步骤S22制得的物料B中加入增塑剂a、终止剂混合后降温至125℃，在转速为300r/min下反应62min，制得特定合成剂；
S3：将步骤S2制得的改性的秸秆3D打印二级材料在温度为-110℃下粉碎，加入淀粉合成剂混合均匀，将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中，在温度为200℃，转速为116r/min下，经挤压丝条，制得高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料；
所述淀粉合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S31：配制浓度为25Be’，pH值为3.8的淀粉浆a；
S32：向步骤S31制得的淀粉浆a中加入浓度为8％的戊二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂，然后在温度为58℃，搅拌转速为100r/min下进行交联接枝反应2.5h，制得浆料b；
S33：向步骤S32制得的浆料b中加入糊化剂，调节pH值为9.8，接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂b、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂，然后在温度为61℃，搅拌转速为120r/min下进行交联反应1.2h，制得浆料c；
S34：将步骤S33制得的浆料c中加入稳定剂，调节pH值为8.5，升温至77℃，糊化50min，糊化结束后降至33℃，加入消泡剂，在转速为130r/min下搅拌8min，制得淀粉合成剂。
对实施例1-3中的高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料性能进行检测，结果如下表所示。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：水稻秸秆粉末72-116份、聚乳酸29-45份、六聚磷酸钾10-14份、二乙二醇丁醚醋酸酯11-15份、聚丙烯树脂9-12份、丁苯橡胶3-5份、特定合成剂15-24份、淀粉合成剂6-13份；
所述特定合成剂以重量份为单位，包括以下原料：调节剂13-19份、发生剂10-16份、偶联剂a 9-14份、表面活性剂2-4份、相容剂13-15份、增塑剂a 8-14份、抗氧剂8-12份、聚凝剂6-8份、终止剂4-6份；
所述淀粉合成剂以重量份为单位，包括以下原料：淀粉80-130份、戊二酸二甲酯10-16份、N，N-二甲基乙酰胺8-13份、环氧氯丁烷2-5份、尿素1.5-3.5份、糊化剂1-2份、偶联剂b0.2-0.6份、引发剂0.1-0.2份、催化剂0.1-0.2份、稳定剂0.1-0.3份、消泡剂0.3-0.8份、增塑剂b 0.4-0.9份、增韧剂0.3-0.7份、增粘剂0.3-0.6份、耐水剂0.2-0.4份、抗菌剂0.1-0.2份；
所述偶联剂b为2，5-二甲基-2，5-双(苯甲酰过氧)-己烷；
所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯；
所述催化剂为铂催化剂；
所述稳定剂为有机锡稳定剂；
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；
所述增塑剂b为柠檬酸酯；
所述增韧剂为聚丙二烯橡胶；
所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷；
所述耐水剂为硼酸；
所述抗菌剂为碳酸锂；
所述的高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：
S1：将选用的秸秆粉碎，过80-100目筛子，制得粉末，所述粉末在83-94℃下干燥2-3h，控制水分含量在0.05％以下，制得初级原材料水稻秸秆粉末；
S2：向步骤S1制得的初级原材料水稻秸秆粉末中加入聚乳酸、六聚磷酸钾、二乙二醇丁醚醋酸酯、聚丙烯树脂、丁苯橡胶、特定合成剂，升温至192-204℃，在转速为100-300r/min下搅拌熔解2.1-4.3h，然后冷却至室温，制得改性的秸秆3D打印二级材料；
所述特定合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至117-128℃，在转速为100-200r/min下反应68-82min，制得物料A；
S22：向步骤S21制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至143-156℃，在转速为300-400r/min下反应145-232min，制得物料B；
S23：向步骤S22制得的物料B中加入增塑剂a、终止剂混合后降温至108-125℃，在转速为200-300r/min下反应62-135min，制得特定合成剂；
S3：将步骤S2制得的改性的秸秆3D打印二级材料在温度为-90--110℃下粉碎，加入淀粉合成剂混合均匀，将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中，在温度为170-200℃，转速为102-116r/min下，经挤压丝条，制得高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料；
所述淀粉合成剂的制备方法，包括以下步骤：
S31：配制浓度为18-25Be’，pH值为3.1-3.8的淀粉浆a；
S32：向步骤S31制得的淀粉浆a中加入浓度为4％-8％的戊二酸二甲酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂，然后在温度为42-58℃，搅拌转速为70-100r/min下进行交联接枝反应2.5-3.5h，制得浆料b；
S33：向步骤S32制得的浆料b中加入糊化剂，调节pH值为9.1-9.8，接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂b、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂，然后在温度为55-61℃，搅拌转速为80-120r/min下进行交联反应1.2-1.8h，制得浆料c；
S34：将步骤S33制得的浆料c中加入稳定剂，调节pH值为8.3-8.5，升温至73-77℃，糊化50-55min，糊化结束后降至30-33℃，加入消泡剂，在转速为90-130r/min下搅拌8-12min，制得淀粉合成剂。
2.根据权利要求1所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，所述所述调节剂为调节剂ACR。
3.根据权利要求1所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，所述发生剂为气溶胶发生剂。
4.根据权利要求1所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，所述偶联剂a为偶联剂kh570。
5.根据权利要求1所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
6.根据权利要求1所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，所述相容剂为改性聚丙烯酸酯。
7.根据权利要求1所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，所述增塑剂a为邻苯二甲酸二异癸酯。
8.根据权利要求1所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂DLTP。
9.根据权利要求1所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，所述聚凝剂为聚合氯化铝。
10.根据权利要求1所述高弯曲强度的水稻秸秆3D打印材料，其特征在于，所述终止剂为对叔丁基邻苯二酚。
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