CN110339396A - 一种用于骨科的3d打印原材料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及3D打印技术领域，尤其为一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，包括有以下步骤：S1，取玉米淀粉制得乳酸；S2，将乳酸去除水分；S3，将乳酸置于搅拌机中，加入催化剂，并通入氮气进行搅拌反应；S4，升温继续搅拌反应；S5，加入丙酮、水，进行沉淀、过滤、干燥，得到聚乳酸可降解3D打印原材料。本发明制得的聚乳酸可降解3D打印原材料易降解，环保无污染，同时质量也较为轻便，特别适合用于骨科的3D打印原材料；锡类化合物的催化效果好，所得到的3D打印原材料的粘均分子量较高，溶解性、分散性好。

Description

一种用于骨科的3D打印原材料制备方法
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种用于骨科的3D打印原材料制备方法。
背景技术
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。
现有技术中，骨科的3D打印原材料不易降解，环保性能差，质量也不轻便，且原材料粘均分子量也不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于骨科的3D打印原材料制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，包括有以下步骤：
S1，取玉米淀粉制得乳酸；
S2，将乳酸去除水分；
S3，将乳酸置于搅拌机中，加入催化剂，并通入氮气进行搅拌反应；
S4，升温继续搅拌反应；
S5，加入丙酮、水，进行沉淀、过滤、干燥，得到聚乳酸可降解3D打印原材料。
优选的，所述S1中，玉米淀粉经过酶分解得到葡萄糖.再通过乳酸菌发酵转变为乳酸。
优选的，所述S2中，将乳酸在100℃、真空度300Pa条件下保温1-3h，除去乳酸中10-15％的水分。
优选的，所述S3中，搅拌机中空气排净，温度控制在125-135℃，真空度为100Pa，反应时间为1.5-2.5h，催化剂为辛酸亚锡，辛酸亚锡：乳酸重量配比为1:2。
优选的，所述S4中，温度控制在160-180℃，真空度为30Pa，反应时间为9-12h。
优选的，所述S5中，乳酸：丙酮配比为1:4。
与现有技术相比，本发明提出了一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，具有以下有益效果：
本发明，制得的聚乳酸可降解3D打印原材料易降解，环保无污染，同时质量也较为轻便，特别适合用于骨科的3D打印原材料。
本发明，锡类化合物的催化效果好，所得到的3D打印原材料的粘均分子量较高，溶解性、分散性好。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于骨科的3D打印原材料制备方法的整体的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参照图1，一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，包括有以下步骤：
S1，取玉米淀粉制得乳酸；
S2，将乳酸去除水分；
S3，将乳酸置于搅拌机中，加入催化剂，并通入氮气进行搅拌反应；
S4，升温继续搅拌反应；
S5，加入丙酮、水，进行沉淀、过滤、干燥，得到聚乳酸可降解3D打印原材料。
所述S1中，玉米淀粉经过酶分解得到葡萄糖.再通过乳酸菌发酵转变为乳酸。
所述S2中，将乳酸在100℃、真空度300Pa条件下保温1-3h，除去乳酸中10-15％的水分。
所述S3中，搅拌机中空气排净，温度控制在125-135℃，真空度为100Pa，反应时间为1.5-2.5h，催化剂为辛酸亚锡，辛酸亚锡：乳酸重量配比为1:2。
所述S4中，温度控制在160-180℃，真空度为30Pa，反应时间为9-12h。
所述S5中，乳酸：丙酮配比为1:4。
检测催化剂的催化效果，选用辛酸亚锡、氯化亚锡、氧化锌作为三种待用催化剂，再称量一定量的乳酸，催化剂与乳酸的质量配比为1:2，反应温度为170℃，真空度30Pa，反应12h；
检测结果如下表：
由上表可知，锡类化合物的催化效果好，所得到的3D打印原材料的粘均分子量较高，溶解性、分散性好。
下表为测定辛酸亚锡作为催化剂，在不同聚合时间下生成的聚乳酸的粘均分子量：
由表可知，聚乳酸分子量随着反应时间的延长而逐渐增大，在反应初期，分子量增加较为缓慢，反应后期增加较快，在反应10h，达到最大值，聚合时间超过10h后，聚乳酸分子量又呈下降趋势。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：
S1，取玉米淀粉制得乳酸；
S2，将乳酸去除水分；
S3，将乳酸置于搅拌机中，加入催化剂，并通入氮气进行搅拌反应；
S4，升温继续搅拌反应；
S5，加入丙酮、水，进行沉淀、过滤、干燥，得到聚乳酸可降解3D打印原材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，其特征在于，所述S1中，玉米淀粉经过酶分解得到葡萄糖．再通过乳酸菌发酵转变为乳酸。
3.根据权利要求1所述的一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，其特征在于，所述S2中，将乳酸在100℃、真空度300Pa条件下保温1-3h，除去乳酸中10-15%的水分。
4.根据权利要求1所述的一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，其特征在于，所述S3中，搅拌机中空气排净，温度控制在125-135℃，真空度为100Pa，反应时间为1.5-2.5h，催化剂为辛酸亚锡，辛酸亚锡：乳酸重量配比为1:2。
5.根据权利要求1所述的一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，其特征在于，所述S4中，温度控制在160-180℃，真空度为30Pa，反应时间为9-12h。
6.根据权利要求1所述的一种用于骨科的3D打印原材料制备方法，其特征在于，所述S5中，乳酸：丙酮配比为1:4。
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