CN107189384A - 一种低熔可生物降解的3d打印材料 - Google Patents

一种低熔可生物降解的3d打印材料 Download PDF

Info

Publication number
CN107189384A
CN107189384A CN201710484909.2A CN201710484909A CN107189384A CN 107189384 A CN107189384 A CN 107189384A CN 201710484909 A CN201710484909 A CN 201710484909A CN 107189384 A CN107189384 A CN 107189384A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
biodegradable
printing material
phbv
nucleator
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
Application number
CN201710484909.2A
Other languages
English (en)
Inventor
姚禹国
周刚明
徐美娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NINGBO XINDACHANG WEAVING CO Ltd
Original Assignee
NINGBO XINDACHANG WEAVING CO Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NINGBO XINDACHANG WEAVING CO Ltd filed Critical NINGBO XINDACHANG WEAVING CO Ltd
Priority to CN201710484909.2A priority Critical patent/CN107189384A/zh
Publication of CN107189384A publication Critical patent/CN107189384A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/06—Biodegradable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

一种低熔可生物降解的3D打印材料，及一种3D打印材料，以质量份计，包括10份~80份PHBV、10份~60份PLA、10份~30份PBAT、1份~3份颜料、2份~4份助剂。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过PHBV、PLA及PBAT等可生物降解材料的三元共混，性能互补，有效提高材料的韧性、稳定性，增强材料的柔性和弹性，可获得一种可生物降解、熔融温度较低、具有显著节能、降耗和安全性高的综合性能平衡的3D打印材料。

Description

一种低熔可生物降解的3D打印材料
技术领域
本发明涉及一种3D打印材料，尤其是一种低熔可生物降解的3D打印材料。
背景技术
3D打印技术作为快速成型领域的一种新兴技术，其综合了诸多技术领域的前沿技术，被誉为“第三次工业革命”的核心技术。3D打印技术近年来正快速地走进人们的生产和生活，已经在汽车、医疗、玩具模型等领域逐渐成熟起来。随着3D打印用来直接制造正式产品的比例不断上升，对材料的需求也会越来越大，而3D打印材料作为3D打印技术发展的重要物质基础，其的发展已经成为限制3D打印产业发展的首要问题。目前熔融挤压堆积成型（FDM—Fused Deposition Modeling）的3D打印技术，其使用的材料现主要有ABS、石蜡、尼龙、聚碳酸酯（PC）、聚苯砜（PPSF）、PLA等。但这些材料均存在着熔融温度较高，达到200℃左右，以及生物可降解速率低，环保性差等问题。为此，本发明针对国内3D打印产业的发展和打印材料需求的增加，利用PHBV、PLA及PBAT等可生物降解材料，通过三元共混，获得一种综合性能平衡的可生物降解、熔融温度较低（≤160℃）、具有显著节能、降耗和安全性高的3D打印材料，为3D打印技术的进一步推广和拓展应用领域提供耗材的保障。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供了一种低熔可生物降解的3D打印材料，本发明通过PHBV、PLA及PBAT等可生物降解材料的三元共混，性能互补，有效提高材料的韧性、稳定性，增强材料的柔性和弹性，可获得一种可生物降解、熔融温度较低、具有显著节能、降耗和安全性高的综合性能平衡的3D打印材料。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种低熔可生物降解的3D打印材料，以质量份计，包括10份~80份PHBV、10份~60份PLA、10份~30份PBAT、1份~3份颜料、2份~4份助剂。
上述技术方案中，优选的，所述的PHBV添加有成核剂和抗氧化剂。
上述技术方案中，优选的，所述的助剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和过氧化二异丙苯。
上述技术方案中，优选的，以质量份计，所述的助剂包括10份～20份甲基丙烯酸缩水甘油酯和5份～10份过氧化二异丙苯。
上述技术方案中，优选的，以质量百分比计，所述的PHBV内含有至多5%的成核剂和至多2%的抗氧化剂。
上述技术方案中，优选的，所述成核剂为无机成核剂。
上述技术方案中，优选的，所述的无机成核剂为粘土、碳纳米管、氮化硼、滑石粉、氧化锹、氧化铜、轻基磷灰石、磷酸钙和倍半笼形硅氧烷中的一种或多种。
PHBV即新型生物高分子3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物，PLA即聚乳酸，PBAT即己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，这三种材料的熔点都在110摄氏度至180摄氏度之间，三元共混后材料的熔融温度小于160摄氏度，属于低温打印材料。本3D打印材料的制造方法为先将PHBV、PLA及PBAT分别进行真空干燥，然后按比例进行物理混合，最后进行熔融拉丝处理形成丝状的3D打印材料。PHBV、PLA及PBAT三元共混后得到的丝状材料性能互补，有效提高材料的韧性、稳定性，增强材料的柔性和弹性，具有良好的物理机械性能，并且本材料并无任何有害物质，最主要的是PHBV、PLA及PBAT都是降解性能非常优良的材料，使得本3D打印材料也具有良好的降解性，在自然环境下可以快速分解，而正常使用时能保持长时间的稳定。本发明所公开的可生物降解的3D打印耗材熔融温度较低，降解速率高，韧性较好，是综合性能优良的3D打印材料，能有效提高3D打印产品的生产效率和降低成本。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过PHBV、PLA及PBAT等可生物降解材料的三元共混，性能互补，有效提高材料的韧性、稳定性，增强材料的柔性和弹性，可获得一种可生物降解、熔融温度较低、具有显著节能、降耗和安全性高的综合性能平衡的3D打印材料。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：一种低熔可生物降解的3D打印材料，以质量份计，包括60份PHBV、30份PLA、10份PBAT、3份颜料、4份助剂。所述的PHBV还添加有成核剂和抗氧化剂，或者是型号为ENMATY 1000的PHBV成品。所述的助剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和过氧化二异丙苯，以质量份计，所述的助剂包括20小份甲基丙烯酸缩水甘油酯和5小份过氧化二异丙苯。
如果PHBV不是成品ENMATY 1000，则还需要向PHBV内添加成核剂和抗氧化剂，以质量百分比计，所述的PHBV内含有5%的成核剂和2%的抗氧化剂。所述成核剂为无机成核剂，所述的无机成核剂为粘土、碳纳米管、氮化硼、滑石粉、氧化锹、氧化铜、轻基磷灰石、磷酸钙和倍半笼形硅氧烷中的一种或多种。所述的抗氧化剂为三(2,4-二叔丁基苯)亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2 , 2'-甲撑双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)等等的一种或两种。
实施例2：一种低熔可生物降解的3D打印材料，以质量份计，包括50份PHBV、40份PLA、10份PBAT、3份颜料、3份助剂。所述的PHBV还添加有成核剂和抗氧化剂，或者是型号为ENMATY 1000的PHBV成品。所述的助剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和过氧化二异丙苯，以质量份计，所述的助剂包括15小份甲基丙烯酸缩水甘油酯和8小份过氧化二异丙苯。
如果PHBV不是成品ENMATY 1000，则还需要向PHBV内添加成核剂和抗氧化剂，以质量百分比计，所述的PHBV内含有3%的成核剂和1%的抗氧化剂。所述成核剂为无机成核剂，所述的无机成核剂为粘土、碳纳米管、氮化硼、滑石粉、氧化锹、氧化铜、轻基磷灰石、磷酸钙和倍半笼形硅氧烷中的一种或多种。所述的抗氧化剂为三(2,4-二叔丁基苯)亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2 , 2'-甲撑双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)等等的一种或两种。
实施例3：一种低熔可生物降解的3D打印材料，以质量份计，包括50份PHBV、30份PLA、20份PBAT、2份颜料、3份助剂。所述的PHBV还添加有成核剂和抗氧化剂，或者是型号为ENMATY 1000的PHBV成品。所述的助剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和过氧化二异丙苯，以质量份计，所述的助剂包括10小份甲基丙烯酸缩水甘油酯和10小份过氧化二异丙苯。
如果PHBV不是成品ENMATY 1000，则还需要向PHBV内添加成核剂和抗氧化剂，以质量百分比计，所述的PHBV内含有2.5%的成核剂和1.5%的抗氧化剂。所述成核剂为无机成核剂，所述的无机成核剂为粘土、碳纳米管、氮化硼、滑石粉、氧化锹、氧化铜、轻基磷灰石、磷酸钙和倍半笼形硅氧烷中的一种或多种。所述的抗氧化剂为三(2,4-二叔丁基苯)亚磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2 , 2'-甲撑双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)等等的一种或两种。
本发明具有较好的物理机械性能以及良好的稳定性，在使用过程中无有害物质散发，可广泛应用于生活、生产领域。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种低熔可生物降解的3D打印材料， 其特征为，以质量份计，包括10份~80份PHBV、10份~60份PLA、10份~30份PBAT、1份~3份颜料、2份~4份助剂。
2.根据权利要求1所述的一种低熔可生物降解的3D打印材料， 其特征为，所述的PHBV添加有成核剂和抗氧化剂。
3.根据权利要求1所述的一种低熔可生物降解的3D打印材料， 其特征为，所述的助剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和过氧化二异丙苯。
4.根据权利要求3所述的一种低熔可生物降解的3D打印材料， 其特征为，以质量份计，所述的助剂包括10份～20份甲基丙烯酸缩水甘油酯和5份～10份过氧化二异丙苯。
5.根据权利要求2所述的一种低熔可生物降解的3D打印材料， 其特征为，以质量百分比计，所述的PHBV内含有至多5%的成核剂和至多2%的抗氧化剂。
6.根据权利要求5所述的一种低熔可生物降解的3D打印材料， 其特征为，所述成核剂为无机成核剂。
7.根据权利要求6所述的一种低熔可生物降解的3D打印材料， 其特征为，所述的无机成核剂为粘土、碳纳米管、氮化硼、滑石粉、氧化锹、氧化铜、轻基磷灰石、磷酸钙和倍半笼形硅氧烷中的一种或多种。
CN201710484909.2A 2017-06-23 2017-06-23 一种低熔可生物降解的3d打印材料 Pending CN107189384A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710484909.2A CN107189384A (zh) 2017-06-23 2017-06-23 一种低熔可生物降解的3d打印材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710484909.2A CN107189384A (zh) 2017-06-23 2017-06-23 一种低熔可生物降解的3d打印材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107189384A true CN107189384A (zh) 2017-09-22

Family

ID=59878235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710484909.2A Pending CN107189384A (zh) 2017-06-23 2017-06-23 一种低熔可生物降解的3d打印材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107189384A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107880503A (zh) * 2017-11-29 2018-04-06 北京工商大学 一种phbv/pbat/ehbp共混物及其制备方法
CN108641318A (zh) * 2018-05-02 2018-10-12 张家港绿洲新材料科技有限公司 一种生物基可降解的聚羟基羧酸合金材料及其制备方法
CN110016214A (zh) * 2019-04-11 2019-07-16 林元钦 一种用于3d打印的pla共混改性材料及其制备方法
CN110527297A (zh) * 2019-07-26 2019-12-03 华南理工大学 一种用于熔融沉积3d打印的硅橡胶复合材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106280339A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 安徽奥斯博医疗仪器设备有限公司 一种phbv基可降解3d打印耗材及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106280339A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 安徽奥斯博医疗仪器设备有限公司 一种phbv基可降解3d打印耗材及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
易爱: ""PHBV的增韧与阻燃改性研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *
王国建等: "《特种与功能高分子材料》", 31 October 2004, 中国石化出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107880503A (zh) * 2017-11-29 2018-04-06 北京工商大学 一种phbv/pbat/ehbp共混物及其制备方法
CN108641318A (zh) * 2018-05-02 2018-10-12 张家港绿洲新材料科技有限公司 一种生物基可降解的聚羟基羧酸合金材料及其制备方法
CN110016214A (zh) * 2019-04-11 2019-07-16 林元钦 一种用于3d打印的pla共混改性材料及其制备方法
CN110527297A (zh) * 2019-07-26 2019-12-03 华南理工大学 一种用于熔融沉积3d打印的硅橡胶复合材料及其制备方法
CN110527297B (zh) * 2019-07-26 2022-02-15 华南理工大学 一种用于熔融沉积3d打印的硅橡胶复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107189384A (zh) 一种低熔可生物降解的3d打印材料
JP6009404B2 (ja) 抗菌性ガラスおよび抗菌性ガラスの製造方法
CN105176020B (zh) 一种用于3d打印的pbs/碳材料复合线材及其制备方法
JP6481496B2 (ja) 材料押出式３次元プリンター用フィラメント用樹脂
JP4209474B2 (ja) ガラス
CN106947226B (zh) 一种pet复合材料
CN107418133A (zh) 一种具有抗菌功能的免喷涂3d打印耗材及其制备方法
CN101481494A (zh) 一种热塑性聚酯合金纳米复合材料及其制备方法
CN105295175A (zh) 一种熔融沉积成型用聚乙烯/木粉复合丝材及其制备方法
CN105623029B (zh) 复合补强剂、pc/pbt合金及应用
CN103059498A (zh) 一种abs/pet复合材料及其制备方法
CN103849044A (zh) 一种应用于聚乙烯的防老化母粒及其制备方法
CN102911482B (zh) 一种高强度玄武岩增强pet复合材料及其制备方法
CN102993687A (zh) 一种烧结高分子材料及其制备方法
Li et al. Effect of the partial substitution of K2O, MgO, B2O3 for CaO on crystallization, structure and properties of Na2O–CaO–SiO2–P2O5 system glass-ceramics
CN105602209A (zh) 一种pbat树脂组合物
CN110256825A (zh) 一种玻纤增强阻燃pet复合材料及其制备方法
CN108264740A (zh) 用于三维打印的低打印温度的打印线材
CN105255122A (zh) 一种聚丁二酸丁二醇酯3d打印线材及其制备方法
CN107189438A (zh) 一种抗菌型低翘曲低飞边pps复合材料及其制备方法
CN107022166A (zh) 一种用于3d打印的改性abs竹质耗材
CN104356589B (zh) 碳纤维增强耐摩擦聚甲醛复合材料及制备方法
CN106893285A (zh) 3d打印用可逆感温变色pha材料及其制备方法和应用
CN107383813A (zh) 一种二元共混的可生物降解复合3d打印材料及制备方法
CN106398086B (zh) 一种含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170922