CN107011641A - 一种用于3d打印的低温支架复合材料及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于3D打印的低温支架复合材料及其加工方法，其制备加工方法在于先把表面改性剂对羟基磷灰石进行表面改性，将改性后的羟基磷灰石清洗、去除杂质、干燥和研磨细化，得到尺寸合适的羟基磷灰石粉末；再将改性过的羟基磷灰石、成核物质、碳酸钙、抗氧化剂和高分子聚合物投入到混料机中；将混合均匀的原料投入到双螺杆挤出机中，进行混合造粒；将双螺杆混合均匀造出来的料粒烘干后并投入到单螺杆塑料挤出机中，从挤出机出来的熔融物进入冷却定型装置中冷却；从风干机出来后经过激光测径仪然后送入牵引机，再经过线材的线径限径装置，最后塑料线材进入力矩电机绕线，即得到3D打印的低温支架复合材料线材成品。

Description

一种用于3D打印的低温支架复合材料及其加工方法
技术领域
本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种用于3D打印的低温支架复合材料及其加工方法。
背景技术
3D打印技术是目前正在兴起的一种快速成型技术，这是一种绿色快速成形技术，具有体积小，成本低，污染少，使用方便等优点。其基本原理是以高分子材料为基材，采用熔融堆积成型或熔融沉积成型技术，通过逐层打印堆积方式完成物体的构造和形成。热塑性丝状高分子材料在熔融状态下，被连续挤出，凝固后形成轮廓薄层，逐层叠加，最终形成产品，能在精确定位下逐层堆积构建各种三维物体。现今用在3D打印中的聚合物材料主要有聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、尼龙(PA)、聚氨酯(PU)和聚乙烯醇(PVA)等，而应用最为广泛的目前是PLA和ABS高聚物，其中PLA因其具有可生物降解性，无毒、无刺鼻性气味，熔融温度低、透明易染色、且价格便宜而最受欢迎。随着3D打印机技术逐渐发展，以及人们自身在环保和安全等意识的提高，对3D打印产品的功能性要求也日益增加。
现今在市场上用于3D打印的高分子材料主要以高温的材料为主，对低温复合材料的研发研究比较少。而在市场上出现的少量低温材料主要是应用在3D打印笔上，几乎不能够在3D打印机上能正常打印。初步分析，主要原因是某类低温材料在制备和打印制造过程中冷却定型过慢，不利于加工和制造，从而造成精度低、浪费大、成本高及效率差等。
目前国内在聚己内酯3D打印材料制备制造和加工工艺技术的研究方面相关的报道比较少。“一种3D打印用聚己内酯改性微球”的专利(专利号为CN201510985065.0)叙述的是一种制备聚己内酯粉末微球的方法和应用；而本发明所介绍的是一种聚己内酯材料线材制备的方法、生产工艺和应用。“一种3D打印聚己内酯材料及其制备方法”(专利号为CN201410181367.8)的发明专利介绍了一种3D打印聚己内酯改性造粒的制备方法，最终得到的是3D打印线材所需要的颗粒状原材料，没有涉及改性及在单螺杆上的线材材料生产加工工艺方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种针对目前医院中有很多关节扭伤、骨折、脊椎断裂等一些病人在骨骼恢复时绝大部分都是使用石膏作为固定支架。然而在材料上石膏支架在使用过程中有时候不小心就会出现碰撞而导致石膏固定支架裂开，影响病人骨骼正常的恢复；在使用完后去除支架时存在一定的难度，若去除时操作不小心也会碰到病人骨骼伤患处；在人体工程学的适合度上，石膏支架的模型制作存在一定的不足，达不到更精确的人体身体部位生长的曲面特性，达不到个性化。因此针对石膏固定支架上存在的一些不足的方面，本发明提供了一种用于3D打印的低温支架材料的制备方法，该材料既拥有良好的生物相容性，也解决了石膏在使用过程中不耐冲击的缺点以及其他的一些力学强度的不足；同时使用该材料应用3D打印技术制备固定支架，可以很好的实现固定支架的个性化制作，更有利于病人伤患处的健康恢复；另外，去除固定支架也比较简单方便。当然，石膏作为固定支架也有其优势，本文中介绍的3D打印低温支架复合材料是对传统应用材料上的一个补充和拓展，是对固定支架制作工艺技术的一个丰富，是固定支架材料选择上的一个材料品种种类的丰富，并不是完全的取代。
本发明是通过以下技术方案来实现的：，该低温支架复合材料中包含了聚己内酯和纳米添加剂等。各组分按照重量份计为：高分子聚合物89～98份，羟基磷灰石0～10份，成核物质：0～2份，碳酸钙0～3份，表面改性剂0～2份，抗氧化剂剂0～2份，其中，所述的高分子聚合物为聚ε-己内酯，其中所述的聚ε-己内酯的相对分子量为40000～80000；该种聚己内酯具有良好的拉伸韧性和优异的耐冲击性，也是一种环境友好的自然可降解低温材料；
所述的羟基磷灰石为粉末状的碱式磷酸钙，其中所述的碱式磷酸钙粉末尺寸为1200目以上，化学式为：Ca5(PO4)3(OH)；大部分脊椎动物骨骼和牙齿的无机组成成分主要为羟基磷灰石，因此羟基磷灰石也是具有优良的生物相容性和生物活性；
所述成核物质为成核剂LicomontCav102、成核剂LicomontNaV101和成核剂CA-202中的一种或一种以上，其中成核剂LicomontCav102为成分以饱和线性长碳链(碳链长在C28—C32之间)为主的有机羧酸钙盐，也叫作褐煤酸钙；成核剂LicomontNaV101为成分以饱和线性长碳链(碳链长在C28—C32之间)为主的有机羧酸纳盐，也叫作褐煤酸钠；成核剂CA-202为聚合物长碳链羧酸钙盐，为纳米级白色粉末微粒子；
其中所述的成核剂LicomontCav102、成核剂LicomontNaV101和成核剂CA-202在材料中主要起成核剂的作用，为材料快速结晶提供适当的晶核；其成核作用可以使材料在熔融到定型过程中快速结晶形成较小的球晶体，既缩短了制品定型过程中的冷却时间，又改进了制品成型后的机械性能；在以上成核物质中优选成核剂LicomontCav102，但本发明并不限于以上所述的成核物质；
所述的碳酸钙为粉末状的轻质碳酸钙或重质碳酸钙中的一种或两种，其中所述的轻质碳酸钙和重质碳酸钙为纳米级微粒子，尺寸为100～1000nm，化学式为：CaCO3；同时，纳米碳酸钙在该低温支架复合材料中还能起到了一定的成核剂作用；
所述的表面改性剂为正丁醇、聚乙二醇和硅烷偶联剂中的一种或一种以上，其中所述的正丁醇为分析纯，纯度为大于99％，相对分子质量为74，分子简式为：CH3CH2CH2CH2OH；
所述的聚乙二醇相对分子平均质量为2000～6000，分子结构式为：HO(CH2CH2O)nH；
所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570和硅烷偶联剂KH590中的一种或一种以上；
所述的硅烷偶联剂KH550化学名为γ―氨丙基三乙氧基硅烷；所述的硅烷偶联剂KH560化学名为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；所述的硅烷偶联剂KH590化学名为γ—巯丙基三甲氧基硅烷；但本发明的实施并不限于以上所述的抗氧剂；
在以上表面改性剂中优选正丁醇，但本发明并不限于以上所述的表面改性剂；
所述的抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂626中的一种或一种以上；但本发明的实施并不限于以上所述的抗氧剂；
本发明是一种用于3D打印的低温支架复合材料的制备方法，具体如下：
(1)先把0～2重量份的表面改性剂对0～10重量份的羟基磷灰石进行表面改性；再将改性后的羟基磷灰石清洗，将羟基磷灰石表面游离的一些杂质去除；然后将其放于烘箱中烘烤、干燥，把水分和部分小分子溶剂蒸发除去；最后将干燥的改性羟基磷灰石进行研磨和细化，得到符合3D打印粒径尺寸的改性羟基磷灰石粉末；
(2)再将改性过后的羟基磷灰石、0～2重量份成核物质、0～3重量份的碳酸钙、0～2重量份抗氧化剂和89～98重量份的高分子聚合物投入到混料机中，混料机工作时间设置为10～20分钟；
(3)将混合均匀的原料加入到双螺杆塑料挤出机中，进行混合造粒，其中双螺杆加工温度设置为：一段区为55-58℃，二段区为55-60℃，三段区为60-70℃，四段区为60-70℃，五段区为60-65℃，机头区为58-65℃，熔体温度为58-65℃，双螺杆主机速度为10-20r/min；将混合均匀挤出来的塑料线材进行冷却成型，再进入到造粒机切粒造粒；
(4)将双螺杆混合均匀造出来的料粒放入到烘箱中烘干后并加入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的加工温度设置为：机筒一区为85-95℃、机筒二区为95-100℃、机筒三区为90-100℃、机头一区为80-85℃、机头二区为80-85℃，主机转速设置为30-100r/min；
(5)从挤出机出来的熔融物进入冷却定型的冷却槽和制冷冷却装置以冷水或冰水混合和冷气混合的方式冷却；从冷却定型槽出来后的成型丝状线材进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过激光测径仪然后送入牵引机中压紧，匀速牵动，最后塑料线材进入到力矩电机绕线盘上并收集线材，即得到3D打印的低温支架复合材料线材成品。
其中，步骤(1)中所述的表面改性所用时间为30-120min，所述的小分子溶剂为乙醇和水中的一种或一种以上，所述的烘箱烘烤温度设置为60-90℃、时间设置为8-16小时；步骤(2)中所述的混料机温度设置为30-45℃；步骤(3)中所述的造粒机切粒速度根据需要设置为10-17r/min；步骤(4)中所述的烘箱烘干温度设置为40-50℃、时间设置为8-16小时；步骤(5)中所述的冷却槽以靠近单螺杆机头的一端为参照物，依次分为三个冷却区，其中水的温度设置为：冷却槽一区为15-30℃，冷却槽二区为5-15℃，冷却槽三区为0-10℃(一般为常温)，所述的风干机温度设置为40-50℃；步骤(5)中所述的制冷冷却装置安装在冷却槽的冷却一区与冷却二区之间；
本发明制备的塑料丝线材平均直径约为1.75mm或3.00mm，直径误差在±0.05mm以内。
本发明制备得到的塑料线材材料的应用并不只限于医用骨骼固定支架，同样也适用于3D打印笔使用、普通3D打印设备打印模型成品和特殊类定向打印应用等；
本发明具有以下特点：
1)本发明中采用了有机羧酸盐作为成核物质，利用其结构、性质和配方用量的不同，添加到聚己内酯低温支架材料中，促使其生成不同程度的晶体结构。纳米级成核剂的加入为聚己内酯在冷却结晶时提供了适当数量的晶核，充分的起到成核剂的作用，加快其结晶速率，从而使得其在加工过程中能更快的冷却成型，大大的提高了加工和使用的效率，也增加了材料制品在使用过程中的机械性能。
2)本发明选用了具有优良生物相容性的羟基磷灰石作为主要的无机填料。该羟基磷灰石尺寸为0.01μm-10μm，其优异的生物相容性接合在低温材料中，在使用过程中既能很好地与伤患处的某些部位接触也不会对其部位产生伤害等；另外由于羟基磷灰石的加入，从而给本低温材料引进了部分羟基(-OH)，增加了材料的整体亲水性，使得该固定支架在使用后也能更为容易的自然分解，也更有利于环境的保护；
3)本发明的3D打印低温支架材料的最低熔融温度可以达到60℃以下的低温(目前暂时还没有听说过关于打印温度低于60℃的3D打印高分子材料的报道)。不仅在打印使用的过程中安全性高，不会烫到手；而且材料软化温度低，去除支架简单方便，操作简易；另外，本发明中的材料属于自然生物可降解材料，在大自然中能够自我降解，生成物为无害产物。
具体实施方式
实施例1
高分子聚合物：96.3重量份；
羟基磷灰石：2重量份；
成核物质：0.15重量份成核剂LicomontCav102；
碳酸钙：1重量份；
表面改性剂：0.1重量份正丁醇；
抗氧化剂：0.20重量份抗氧剂1010和0.25重量份抗氧剂168；
先把0.1重量份的正丁醇表面改性剂对2重量份的羟基磷灰石进行表面改性；再将改性后的羟基磷灰石清洗，除去羟基磷灰石表面游离的一些杂质；经烘箱烘烤，干燥，研磨和细化，得到符合3D打印粒径尺寸的改性羟基磷灰石粉末；然后将改性过的的羟基磷灰石、0.15重量份成核剂LicomontCav102、1重量份的碳酸钙、0.20重量份抗氧剂1010、0.25重量份抗氧剂168和96.3重量份的高分子聚合物加入到混料机中，混料机工作时间设置为20分钟；并将混合均匀的原料加入到双螺杆塑料挤出机中，进行混合造粒，其中温度设置为：一段区为55℃，二段区为58℃，三段区为62℃，四段区为65℃，五段区为65℃，机头区为63℃，熔体温度为61℃，双螺杆主机速度为14.1r/min；接着将混合均匀挤出来的塑料线材进行冷却成型，再进入到造粒机切粒造粒；再接着将双螺杆混合均匀造出来的料粒放入到烘箱中烘烤12h，烘干后并加入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机筒一区为86℃、机筒二区为95℃、机筒三区为90℃、机头一区为85℃、机头二区为85℃，主机转速设置为60r/min；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型的冷却槽和制冷冷却装置以冷水或冰水混合和冷气混合的方式冷却；从冷却定型槽出来后的成型丝状线材进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过激光测径仪然后送入牵引机中压紧，匀速牵动，最后塑料线材进入到力矩电机绕线盘上并收集线材，即得到3D打印的低温支架复合材料线材成品。
实施例2
高分子聚合物：95.8重量份；
羟基磷灰石：3重量份；
成核物质：0.2重量份成核剂LicomontNaV101；
碳酸钙：0.5重量份；
表面改性剂：0.2重量份正丁醇；
抗氧化剂：0.1重量份抗氧剂1010和0.2重量份抗氧剂168；
先把0.2重量份正丁醇的表面改性剂对3重量份的羟基磷灰石进行表面改性；再将改性后的羟基磷灰石清洗，除去羟基磷灰石表面游离的一些杂质；经烘箱烘烤，干燥，研磨和细化，得到符合3D打印粒径尺寸的改性羟基磷灰石粉末；然后将改性过的羟基磷灰石、0.5重量份的碳酸钙、0.1重量份抗氧剂1010和0.2重量份抗氧剂168和95.8重量份的高分子聚合物加入到混料机中，混料机工作时间设置为20分钟；并将混合均匀的原料加入到双螺杆塑料挤出机中，进行混合造粒，其中温度设置为：一段区为55℃，二段区为58℃，三段区为62℃，四段区为65℃，五段区为65℃，机头区为63℃，熔体温度为61℃，双螺杆主机速度为13.2r/min；接着将混合均匀挤出来的塑料线材进行冷却成型，再进入到造粒机切粒造粒；再接着将双螺杆混合均匀造出来的料粒放入到烘箱中烘烤12h，烘干后并加入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机筒一区为86℃、机筒二区为95℃、机筒三区为90℃、机头一区为85℃、机头二区为85℃，主机转速设置为60r/min；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型的冷却槽和制冷冷却装置以冷水或冰水混合和冷气混合的方式冷却；从冷却定型槽出来后的成型丝状线材进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过激光测径仪然后送入牵引机中压紧，匀速牵动，最后塑料线材进入到力矩电机绕线盘上并收集线材，即得到3D打印的低温支架复合材料线材成品。
实施例3
高分子聚合物：93重量份；
羟基磷灰石：5重量份；
成核物质：0.1重量份LicomontCav102和0.1重量份成核剂LicomontNaV101；
碳酸钙：1重量份；
表面改性剂：0.3重量份正丁醇；
抗氧化剂：0.2重量份抗氧剂1010和0.3重量份抗氧剂168；
先把0.3重量份正丁醇的表面改性剂对5重量份的羟基磷灰石进行表面改性；再将改性后的羟基磷灰石清洗，除去羟基磷灰石表面游离的一些杂质；经烘箱烘烤，干燥，研磨和细化，得到符合3D打印粒径尺寸的改性羟基磷灰石粉末；然后将改性过的的羟基磷灰石、0.1重量份LicomontCav102、0.1重量份成核剂LicomontNaV101、1重量份的碳酸钙、0.2重量份抗氧剂1010、0.3重量份抗氧剂168和93重量份的高分子聚合物加入到混料机中，混料机工作时间设置为20分钟；并将混合均匀的原料加入到双螺杆塑料挤出机中，进行混合造粒，其中温度设置为：一段区为55℃，二段区为60℃，三段区为65℃，四段区为68℃，五段区为67℃，机头区为63℃，熔体温度为61℃，双螺杆主机速度为14.6r/min；接着将混合均匀挤出来的塑料线材进行冷却成型，再进入到造粒机切粒造粒；再接着将双螺杆混合均匀造出来的料粒放入到烘箱中烘烤12h，烘干后并加入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机筒一区为86℃、机筒二区为95℃、机筒三区为90℃、机头一区为85℃、机头二区为85℃，主机转速设置为60r/min；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型的冷却槽和制冷冷却装置以冷水或冰水混合和冷气混合的方式冷却；从冷却定型槽出来后的成型丝状线材进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过激光测径仪然后送入牵引机中压紧，匀速牵动，最后塑料线材进入到力矩电机绕线盘上并收集线材，即得到3D打印的低温支架复合材料线材成品。
实施例4
高分子聚合物：94.7重量份；
羟基磷灰石：4重量份；
成核物质：0.2重量份LicomontCav102；
碳酸钙：0.5重量份；
表面改性剂：0.1重量份正丁醇和0.3重量份聚乙烯醇；
抗氧化剂：0.1重量份抗氧剂1010和0.1重量份抗氧剂168；
先把0.1重量份正丁醇和0.3重量份聚乙烯醇混合溶液对4重量份的羟基磷灰石进行表面改性；再将改性后的羟基磷灰石清洗，除去羟基磷灰石表面游离的改性剂及一些杂质；经烘箱烘烤，干燥，研磨和细化，得到符合3D打印粒径尺寸的改性羟基磷灰石粉末；然后将改性过的的羟基磷灰石、0.2重量份成核物质LicomontCav102、0.5重量份的碳酸钙、0.1重量份抗氧剂1010、0.1重量份抗氧剂168和94.7重量份的高分子聚合物加入到混料机中，混料机工作时间设置为20分钟；并将混合均匀的原料加入到双螺杆塑料挤出机中，进行混合造粒，其中温度设置为：一段区为55℃，二段区为58℃，三段区为62℃，四段区为65℃，五段区为65℃，机头区为63℃，熔体温度为61℃，双螺杆主机速度为13.5r/min；接着将混合均匀挤出来的塑料线材进行冷却成型，再进入到造粒机切粒造粒；再接着将双螺杆混合均匀造出来的料粒放入到烘箱中烘烤12h，烘干后并加入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机筒一区为86℃、机筒二区为95℃、机筒三区为90℃、机头一区为85℃、机头二区为85℃，主机转速设置为60r/min；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型的冷却槽和制冷冷却装置以冷水或冰水混合和冷气混合的方式冷却；从冷却定型槽出来后的成型丝状线材进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过激光测径仪然后送入牵引机中压紧，匀速牵动，最后塑料线材进入到力矩电机绕线盘上并收集线材，即得到3D打印的低温支架复合材料线材成品。
实施例5
高分子聚合物：97重量份；
羟基磷灰石：2重量份；
成核物质：0.3重量份LicomontCav102；
碳酸钙：0重量份；
表面改性剂：0.1重量份正丁醇和0.3重量份聚乙烯醇；
抗氧化剂：0.2重量份抗氧剂1010和0.1重量份抗氧剂168；
先把0.1重量份正丁醇和0.3重量份聚乙烯醇混合液对2重量份的羟基磷灰石进行表面改性；再将改性后的羟基磷灰石清洗，除去羟基磷灰石表面游离的改性剂及一些杂质；经烘箱烘烤，干燥，研磨和细化，得到符合3D打印粒径尺寸的改性羟基磷灰石粉末；然后将改性过的羟基磷灰石、0.3重量份成核物质LicomontCav102、0.2重量份抗氧剂1010、0.1重量份抗氧剂168和97重量份的高分子聚合物加入到混料机中，混料机工作时间设置为20分钟；并将混合均匀的原料加入到双螺杆塑料挤出机中，进行混合造粒，其中温度设置为：一段区为55℃，二段区为58℃，三段区为62℃，四段区为65℃，五段区为65℃，机头区为63℃，熔体温度为61℃，双螺杆主机速度为14.0r/min；接着将混合均匀挤出来的塑料线材进行冷却成型，再进入到造粒机切粒造粒；再接着将双螺杆混合均匀造出来的料粒放入到烘箱中烘烤12h，烘干后并加入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机筒一区为86℃、机筒二区为95℃、机筒三区为90℃、机头一区为85℃、机头二区为85℃，主机转速设置为60r/min；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型的冷却槽和制冷冷却装置以冷水或冰水混合和冷气混合的方式冷却；从冷却定型槽出来后的成型丝状线材进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过激光测径仪然后送入牵引机中压紧，匀速牵动，最后塑料线材进入到力矩电机绕线盘上并收集线材，即得到3D打印的低温支架复合材料线材成品。
上述所述各实施案例中制备得到的低温支架复合材料的性能测试结果如下：
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于3D打印的低温支架复合材料，其特征在于：由以下按重量份数计的组分制备而成：
高分子聚合物：89～98；
羟基磷灰石：0～10；
成核物质：0～2；
碳酸钙：0～3；
表面改性剂：0～2；
抗氧化剂：0～2。
2.如权利要求1所述的用于3D打印的低温支架复合材料，其特征在于：所述高分子聚合物为聚ε-己内酯；
所述羟基磷灰石为粉末状的碱式磷酸钙；
所述成核物质为成核剂LicomontCav102、成核剂LicomontNaV101和成核剂CA-202中的一种或一种以上；
所述碳酸钙为粉末状的轻质碳酸钙或重质碳酸钙中的一种或两种；
所述表面改性剂为正丁醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂中的一种或一种以上；
所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂626中的一种或一种以上。
3.如权利要求2所述的用于3D打印的低温支架复合材料，其特征在于：所述聚ε-己内酯的相对分子量为40000～80000，所述的聚乙二醇平均相对分子质量为2000～6000。
4.如权利要求2所述的用于3D打印的低温支架复合材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570和硅烷偶联剂KH590中的一种或一种以上。
5.一种制备用于3D打印的低温支架复合材料的加工方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
(1)先把0～2重量份的表面改性剂对0～10重量份的羟基磷灰石进行表面改性；再将改性后的羟基磷灰石清洗，将羟基磷灰石表面游离的一些杂质去除；然后将其放于烘箱中烘烤、干燥，把水分和部分小分子溶剂蒸发除去；最后将干燥的改性羟基磷灰石进行研磨和细化，得到符合3D打印粒径尺寸(300目以上)的改性羟基磷灰石粉末；
(2)再将改性过的的羟基磷灰石、0～2重量份成核物质、0～3重量份的碳酸钙、0～2重量份抗氧化剂和89～98重量份的高分子聚合物投入到混料机中，混料机工作时间设置为10～20分钟；
(3)将混合均匀的原料加入到双螺杆塑料挤出机中，进行混合造粒，其中双螺杆加工温度设置为：一段区为55-58℃，二段区为55-60℃，三段区为60-70℃，四段区为60-70℃，五段区为60-65℃，机头区为58-65℃，熔体温度为58-65℃，双螺杆主机速度为10-20r/min；将混合均匀挤出来的塑料线材进行冷却成型，再进入到造粒机切粒造粒；
(4)将双螺杆混合均匀造出来的料粒放入到烘箱中烘干后并加入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的加工温度设置为：机筒一区为85-95℃、机筒二区为95-100℃、机筒三区为90-100℃、机头一区为80-85℃、机头二区为80-85℃，主机转速设置为30-100r/min；
(5)从挤出机出来的熔融物进入冷却定型的冷却槽和制冷冷却装置以冷水或冰水混合和冷气混合的方式冷却；从冷却定型槽出来后的成型丝状线材进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过激光测径仪然后送入牵引机中压紧，匀速牵动，最后塑料线材进入到力矩电机绕线盘上并收集线材，即得到3D打印的低温支架复合材料线材成品。
6.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于：所述表面改性所用时间为30-120min，所述的小分子溶剂为乙醇和水中的一种或一种以上，所述的烘箱烘烤温度设置为60-90℃、时间设置为8-16小时。
7.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于：所述混料机温度设置为30-45℃，造粒机切粒速度根据需要设置为10-17r/min，烘箱烘干温度设置为40-50℃、时间设置为8-16小时。
8.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于：所述冷却槽以靠近单螺杆机头的一端为参照物，依次分为三个冷却区，其中水的温度设置为：冷却槽一区为15-30℃，冷却槽二区为5-15℃，冷却槽三区为0-10℃，所述的风干机温度设置为40-50℃。
9.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于：所述制冷冷却装置安装在冷却槽的冷却一区与冷却二区之间。
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