PL249740B1 - Kompozyt na osnowie polilaktydu modyfikowany pochodnymi sferokrzemianowymi z grupami fluoroalkilowymi i sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kompozyt w osnowie polilaktydu modyfikowany pochodnymi sferokrzemianowymi z grupami fluoroalkilowymi i sposób jego wytwarzania. Kompozyt w osnowie polilaktydu modyfikowany pochodnymi sferokrzemianowymi z grupami fluoroalkilowymi składa się z 95,00% - 99,90% wagowych polilaktydu i 5,0% - 0,10% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, korzystnie 98,50% - 99,75% wagowych polilaktydu i 1,5% - 0,25% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, gdzie modyfikatorem jest OSS-2OFP:2OCT:4AGE, albo OSS-3OFP:3OCT:2AGE, albo OSS-4OFP:2OCT:2AGE albo OSS-3OFP:3OCT:2TMOS. Sposób wytwarzania kompozytu w postaci koncentratu, polega na tym, że polilaktyd podgrzewa się powyżej temperatury mięknienia do uzyskania polimeru w stanie uplastycznionym, dalej do 95,00% wagowych polilaktydu dodaje się 5% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, otrzymanego w wyniku katalitycznej reakcji hydrosililowania oktawodorosferokrzemianu z olefinami: eterem allilowo-2,2,3,3,4,4,5,5-oktafluoropentylowym OFP, oktenem OCT oraz eterem allilowo-glicydylowym AGE dodanych w zmiennych stosunkach molowych, w obecności katalizatora oraz w obecności toluenu, mieszając 24 - 48 godzin, następnie polimer wraz z modyfikatorem homogenizuje się do uzyskania jednorodnej masy, dalej studzi się, granuluje i suszy w podwyższonej temperaturze.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kompozyt na osnowie polilaktydu modyfikowany pochodnymi sferokrzemianowymi z grupami fluoroalkilowymi i sposób jego wytwarzania.

Kompozyt na osnowie polilaktydu PLA z trójfunkcyjnymi oktasferokrzemianami OSS oraz sposób jego wytwarzania. Modyfikator stanowią oktasferokrzemiany z mieszanymi grupami funkcyjnymi propylo(2,2,3,3,4,4,5,5-oktafluoropentoksylowymi), 3-glicydoksypropylowymi, (trimetoksysililo)etylowymi, oktylowymi w zmiennej proporcji, oraz o podwyższonych parametrach reologicznych i podwyższonym kącie zwilżania wodą mających zastosowanie jako materiały budulcowe (filamenty) dla technologii addytywnej FDM, w przemyśle lotniczym, samochodowym, maszynowym, przetwórczym, do szybkiego prototypowania, w celu utrzymania ruchu.

Dynamiczny rozwój technik addytywnych, takich jak druk 3D, stał się motorem napędowym dla badań naukowych i innowacji w środowisku naukowym i gospodarczym. Ta wszechstronna technologia umożliwia tworzenie trójwymiarowych obiektów z różnych materiałów, w tym polimerowych. Jednakże, wraz z rosnącymi wymaganiami dotyczącymi funkcjonalności i wydajności procesu drukowanych modeli, konieczne jest opracowywanie nowych materiałów polimerowych, które spełniają te wymagania. Obecnie na całym świecie obserwujemy powstawanie nowej branży związanej z drukiem 3D, która obejmuje projektowanie i wytwarzanie obiektów na zamówienie, a także powstawanie nowych przedsiębiorstw dostarczających materiały drukarskie. Jednym z głównych celów, które muszą zostać osiągnięte, aby technologia druku 3D mogła dalej dynamicznie się rozwijać, jest opracowanie nowych filamentów, które będą się lepiej przetwarzać, umożliwiając wydajniejsze drukowanie, a także będą cechować się poprawionymi właściwościami użytkowymi. Jednym z aspektów, które nabierają szczególnego znaczenia, jest poszukiwanie hydrofobowych powierzchni polimerowych. Jest to istotne w wielu dziedzinach, w których ochrona przed wilgocią jest kluczowa, takich jak elektrotechnika, medycyna czy przemysł chemiczny.

Poli(kwas mlekowy), polilaktyd (PLA) jest polimerem termoplastycznym, który znajduje zastosowanie zarówno w badaniach naukowych, jak i w przemyśle. Stanowi alternatywę dla petrochemicznych termoplastycznych polimerów ze względu na podobne właściwości mechaniczne, niższy ślad węglowy, jak i potencjał dla produkcji przemysłowej na dużą skalę. Znajduje szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Do tej pory PLA wykorzystywane jest głównie w medycynie, przemyśle opakowaniowym, tekstylnym oraz druku 3D. Powszechne wykorzystanie polilaktydu w technologii druku 3D spowodowane jest dobrymi właściwościami przetwórczymi pozwalającymi na wykorzystanie go podczas wytwarzania zarówno elementów o nieskomplikowanej geometrii, jak i bardziej złożonych modeli. Charakteryzuje go stosunkowo niska temperatura topnienia, niski skurcz przetwórczy, niskie ciepło topnienia oraz łatwa dostępność pozwalając na jego szerokie wykorzystanie w technologiach przetwórczych. Brak szkodliwych substancji chemicznych w trakcie rozkładu oraz łatwość degradacji, możliwość kilkukrotnego przetwarzania czyni go atrakcyjnym materiałem. Pomimo wielu zalet, słabe właściwości mechaniczne gotowych wyrobów z PLA, mała elastyczność oraz kruchość ograniczają jego zastosowanie do produkcji elementów pracujących w bardziej wymagających warunkach. Z tego względu modyfikacja właściwości polilaktydu stanowi obecnie obiekt wielu badań naukowych. Jedną z możliwych modyfikacji pozwalających na zmianę niekorzystnych właściwości, które poszerzą zakres zastosowań PLA może być wprowadzenie w osnowę hybrydowych związków krzemoorganiczmych, których pozytywny wpływ na właściwości materiałów polimerowych został opisany w literaturze naukowej.

Poliedryczne oligomeryczne silseskwioksany (OSS) to hybrydowe związki o ogólnym wzorze [RSiO3/2]n, zbudowane z nieorganicznego rdzenia zawierającego atomy krzemu oraz tlenu naprzemiennie połączone (-Si-O-Si-), oraz z przyłączonych do krzemu podstawników organicznych (grupy reaktywne (R) lub inertne np. grupy fenylowe). W ostatnim czasie naukowcy zaczęli poświęcać silseskwioksanom klatkowym T8, (ang. octaspherosilicate, OSS) szczególną uwagę ze względu na ciekawe możliwości aplikacyjne wynikające z ich trójwymiarowej, symetrycznej budowy. Badania naukowe wskazują, że dodatek pochodnych sferokrzemianowych do polimerów wpływa korzystnie na właściwości reologiczne oraz procesowanie kompozytów, właściwości mechaniczne, również w zakresie technologii przyrostowych [Brząkalski, D.; Sztorch, B.; Frydrych, M.; Pakuła, D.; Dydek, K.; Kozera, R.; Boczkowska, A.; Marciniec, B.; Przekop, R.E. Limonene Derivative of Spherosilicate as a Polylactide Modifier for Applications in 3D Printing Technology. Molecules 2020, 25, 5882. https://doi.org/10.3390/molecules25245882].

Znane są sposoby otrzymywania modyfikowanego polilaktydu:

Wynalazek CN112852133A opisuje “anti-droplet” materiał kompozytowy PLA/PVA i sposób jego wytwarzania. Kompozyt PLA/PVA składa się z 50-80 części masowych kwasu polimlekowego, 1-30 części masowych alkoholu poliwinylowego, 0,1-10 części masowych środka sieciującego, 0,1-10 części masowych plastyfikatora, 1-10 części masowych kompatybilizatora międzyfazowego, 0,1-5 części masowych podfosforynu dietyloglinu i 0,1-10 części masowych Bisfenol-A bis(fosforan difenylu). Mieszanina POSS z grupami epoksydowymi i bismaleimidem w stosunku masowym 1:1 stanowi środek sieciujący. Epoksy-POSS i bismaleimid tworzą struktury hiperrozgałęzione z kwasem polimlekowym i alkoholem poliwinylowym w celu zwiększenia ich masy cząsteczkowej i wytrzymałości stopu. Jednocześnie epoksyd-POSS działa jako potencjalny środek zmniejszający palność na bazie krzemu.

PL431294 A1 przedstawia metodę otrzymywania kompozytów w osnowie polilaktydu za pomocą wprowadzenia modyfikatora z żywicami siloksanowo-silseskwioksanowych. Żywice siloksanowo-silseskiwoksanowe charakteryzują się występowaniem grup epoksydowych w ilości od 0,05% do 70% masowych w stosunku do polimeru, przy czym zastosowany modyfikator zawiera w swym składzie do 100% masowych żywicy siloksanowo-silseskwioksanowych.

Patent KR100979635B1 opisuje sposób wytwarzania polimeru POSS-PLA i polimeru PLA/POSS-PLA. Pierwsza metoda przedstawia polimeryzację z otwarciem pierścienia wielościennego oligomerycznego silseskwioksanu (POSS) i polilaktydu (PLA) w celu wytworzenia polimeru POSS-PLA. Wynalazek opisuje także mieszanie w stanie stopionym lub mieszanie w roztworze prowadzące do wyprodukowania kompozytu PLA/POSS-PLA. Modyfikowane kompozyty PLA/POSS-PLA mogą być formowane jako folie, włókna i tworzywa sztuczne. Modyfikator tworzywa, POSS posiada w strukturze grupy hydroksylowe (-OH). POSS stanowi od 0,001 do 99,999% wagowych, a PLA (polilaktyd) od 0,001 do 99,999% wagowych. Niniejszy wynalazek wpływa na poprawę właściwości mechanicznych, takich jak moduł sprężystości i wytrzymałość na rozciąganie.

CN103205104A przedstawia sposób wytwarzania blend kwasu polimlekowego/poliwęglanu z POSS z kwasową grupą maleinamidową, który stanowi kompatybilizator w układzie. Materiał zawiera także modyfikator udarności (kopolimer etylenu i kwasu akrylowego (EAA) oraz kopolimer eten/(metylo)akrylan), modyfikator reologii (dwukwasowy ester bromkowo-dwualkoholowy fenylu (CBT)) i katalizator (tlenek dibutylocyny lub tlenek dioktylocyny). Polilaktyd stanowi 20-40% wag., poliwęglan 35-65% wag., modyfikator udarności 15-25% wag., POSS 1-2,5% wag., modyfikator reologii 3-10% wag. oraz katalizator 0,8-1,2% wag. Materiał charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i może być zastosowany do opakowań.

CN103087486 (A) opisuje wytwarzanie materiału nanokompozytowego, który otrzymuje się za pomocą zmieszania kwasu polimlekowego, alkoholu poliwinylowego oraz wielościennego oligomerycznego silseskwioksanu. Stosunek wagowy kwasu polimlekowego, alkoholu poliwinylowego, wielościennego oligomerycznego silseskwioksanu i elastomeru termoplastycznego wynosi 20%:60%:7%:13%. Otrzymane kompozyty cechują się m.in. poprawionymi właściwościami mechanicznymi oraz wyższą temperaturą krystalizacji materiału kompozytowego.

Wynalazek CN115386209A dotyczy nowego materiału i sposobu wytwarzania drutu bazującego na kompozycie w osnowie PLA o długotrwałym zapachu, stosowanego w technikach druku 3D. Materiał otrzymuje się poprzez przygotowanie modyfikowanego zapachowo szczepionego polimeru POSS-PLA (vanPOSS-PLA), następnie zmieszanie go z PLA, opcjonalnie z proszkiem barwiącym zmieniającym temperaturę i innymi dodatkami. VanPOSS-PLA wprowadza cząsteczki zapachowe do łańcucha molekularnego polimeru, a także znacznie poprawia odporność na ciepło i jednorodność dyspersji podczas przetwarzania. VanPOSS składa się z POSS z grupami akrylowymi oraz esencji zapachowej (np. waniliny, esencji jaśminu oraz innych naturalnych lub syntetycznych aromatów i zapachów).

Znane są także przykłady wykorzystywania silseskwioksanów z atomami fluoru w powłokach w celu uzyskania właściwości hydrofobowych.

CN106700809A opisuje wodoodporną powłokę dla inżynierii budowlanej zawierającej POSS oraz sposobu jej wytwarzania, która charakteryzuje się wysoką przyczepnością, wodoodpornością i odpornością na warunki atmosferyczne. Sposób wytwarzania obejmuje polimeryzację POSS z grupami winylowymi oraz estru kwasu metakrylowego zawierającego fluor, która prowadzi do otrzymania polimeru estru kwasu metakrylowego zawierającego POSS oraz atomami fluoru. Atomy fluoru w kopolimerze zapewniają właściwości hydrofobowe powłok, natomiast grupy siloksanowe w kopolimerze reagują z grupami sililowymi na powierzchni materiału budowlanego. Powłoki mogą być szeroko stosowane w hydroizolacji betonowych materiałów budowlanych.

EP2289974B1 przedstawia powłoki zawierające poliedryczny oligomeryczny silseskwioksan (POSS) podstawiony fluoroalkilem, który może być wykorzystywany sam lub włączony do matrycy spoiwa polimerowego tworząc kontaktowe powłoki wyrównujące zapewniając właściwości przeciwzwilżeniowe.

Patent CN106752628 (A) dotyczy wodoodpornej farby budowlanej fluoro-akrylanowej modyfikowanej POSS i olejem silikonowym oraz sposobu jej wytwarzania. Sposób wytwarzania obejmuje kopolimeryzację pomiędzy POSS z grupami alkenylowymi, metakrylanem zawierającego atomy fluoru oraz olejem silikonowym. Kopolimer ma dobrą odporność na warunki atmosferyczne, wysoką siłę adhezji, działanie wodoodporne i nadaje się do różnych konstrukcji betonowych.

Przegląd literatury patentowej w jasny sposób wskazuje na brak danych dotyczących modyfikacji polilaktydu przy użyciu funkcjonalizowanych oktasferokrzemianów z mieszanymi grupami fluoroalkilowymi, 3-glicydoksypropylowymi, (trimetoksysililo)etylowymi i oktylowymi.

Przedmiotem wynalazku jest kompozyt na osnowie polilaktydu PLA modyfikowany związkami krzemoorganicznymi będącymi pochodnymi trójfunkcyjnych oktasferokrzemianów OSS, zawierającymi mieszane grupy funkcyjne propylo(2,2,3,3,4,4,5,5-oktafluoropentoksylowe) - OFP, 3-glicydoksypropylowe - AGE, (trimetoksysililo)etylowe - TMOS, oktylowe - OCT w zmiennej proporcji. Nowe kompozyty cechują się wyższymi kątami zwilżania wodą oraz podwyższonymi parametrami reologicznymi (MFR) w porównaniu do niemodyfikowanego polimeru (PLA).

Istotą wynalazku jest kompozyt na osnowie polilaktydu PLA modyfikowany związkami krzemoorganicznymi będącymi pochodnymi oktasferokrzemianu OSS zawierającymi mieszane grupy funkcyjne propylo(2,2,3,3,4,4,5,5-oktafluoropentoksylowe) - OFP, 3-glicydoksypropylowe - AGE, (trimetoksysililo)etylowe - TMOS, oktylowe - OCT, otrzymanymi w wyniku katalitycznej reakcji hydrosililowania oktawodorosferokrzemianu z olefinami: eterem allilowo-2,2,3,3,4,4,5,5-oktafluoropentylowym OFP, oktenem OCT oraz eterem allilowo-glicydylowym AGE, gdzie stosunki molowe wynoszą odpowiednio 2OFP:2OCT:4AGE, 3OFP:3OCT:2AGE, 4OFP:2OCT:2AGE, 3OFP:3OCT:2TMOS, który charakteryzuje się tym, że kompozyt składa się z 95,00-99,90% wagowych polilaktydu PLA i 5,0-0,10% wagowych związku krzemoorganicznego, korzystnie 98,50-99,75% wagowych polilaktydu i 1,5-0,25% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego OSS-2OFP:2OCT:4AGE albo OSS-3OFP:3OCT:2AGE albo OSS-4OFP:2OCT:2AGE albo OSS-3OFP:3OCT:2TMOS.

Sposób wytwarzania kompozytu określonego powyżej, na osnowie polilaktydu PLA polega na tym, że proces przebiega w dwóch etapach:

- w pierwszym etapie wytwarza się koncentrat, gdzie polilaktyd podgrzewa się powyżej temperatury mięknienia do uzyskania polimeru w stanie uplastycznionym, dalej do 95,00-99,90% wagowych polilak tydu PLA dodaje się 5,0-0,10% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego OSS-2OFP:2OCT:4AGE albo OSS-3OFP:3OCT:2AGE albo OSS-4OFP:2OCT:2AGE albo OSS-3OFP:3OCT:2TMOS, korzystnie 98,50-99,75% wagowych polilaktydu i 1,5-0,25% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, następnie polimer wraz z modyfikatorem homogenizuje się do uzyskania jednorodnej masy, dalej studzi się, granuluje i suszy w podwyższonej temperaturze,

- w drugim etapie wytwarza się kompozyt o pożądanym stężeniu poprzez dodanie do 50% wagowych - 98% wagowych PLA do 50% wagowych - 2% wagowych koncentratu, w którym modyfikator krzemoorganiczny stanowi 5% wagowych, do uzyskania odpowiednio 2,5-0,10% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, po czym kompozyt wytłacza się w znany sposób, do uzyskania kompozytu w postaci żyłki-filamentu do druku 3D.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:

• wytworzone modyfikatory stanowią stabilne dodatki w warunkach atmosferycznych oraz podczas wysokotemperaturowego przetwarzania, • opracowane modyfikatory ułatwiają przetwarzanie polilaktydu poprzez wzrost masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFI), pozwalając na zwiększenie efektywności procesów przetwórczych, • wytworzone kompozyty stanowią materiał, który można przetwarzać znanymi technikami przetwórstwa tworzyw sztucznych m.in. wtryskiwanie, prasowanie, walcowanie, a w szczególności wytłaczanie w celu otrzymania filamentu służącego, jako materiał w procesie przetwórczym formowania obiektów polegającym na wytwarzaniu przyrostowym (druku 3D),

PL 249740 BI • wytworzone kompozyty cechują się znacznym wzrostem kąta zwilżania wodą oraz zmianą charakteru powierzchni z hydrofilowej na hydrofobową w stosunku do niemodyfikowanego polimeru PLA, • nowe kompozyty w znacznym stopniu wpływają na poprawę procesu drukowania (ograniczenie indeksu odpadowości, możliwość manipulowania szybkością druku), • wytworzone materiały mogą być wielokrotnie przetwarzane - recykling materiałowy, • wadliwe wyroby powstałe w wyniku przetwarzania materiału mogą zostać zawrócone do procesu technologicznego - bezodpadowa produkcja, • rozległe możliwości aplikacyjne m.in.: branża druku 3D, przemysł motoryzacyjny, inżynieria biomedyczna, branża dekoratorska.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:

Sposób syntezy modyfikatora OSS-xOFP:yOCT:zAGE

Sposób otrzymywania modyfikatorów OSS-xOFP:yOCT:zAGE, gdzie x, y i z oznacza stosunek grup funkcyjnych związku, gdzie x+y+z=8. Do oktawodorosferokrzemianu (OSS) dodaje się olefiny 1 eteru allilowo-2,2,2,3,3,4,4,5,5-oktafluoropentylowego (OFP), olefiny 2 oktenu (OCT) oraz olefiny 3 eteru allilowo-glicydylowego (AGE) następnie do układu dodaje się katalizator oraz toluen, dalej układ podgrzewa się do temperatury 110°C i ogrzewa mieszając 24-48 godzin. Pochodne oktawodorosferokrzemianu stanowiące modyfikatory kompozytów przedstawione zostały na fig. 1.

OSS-2OFP-2OCT-4AGE OSS-3OFP-3OCT-2AGE OSS-4OFP-2OCT-2AGE

Figi

Sposób syntezy modyfikatora OSS-xOFP:yOCT:zTMOS

Sposób otrzymywania modyfikatorów OSS-xOFP:yOCT:zTMOS, gdzie x, y i z oznacza stosunek grup funkcyjnych związku, gdzie x+y+z=8. Do oktawodorosferokrzemianu (OSS) dodaje się olefiny 1 eteru allilowo-2,2,2,3,3,4,4,5,5-oktafluoropentylowego (OFP), olefiny 2 oktenu (OCT) oraz olefiny 3 winylotrimetoksysilanu (VTMOS) następnie do układu dodaje się katalizator oraz toluen, dalej układ podgrzewa się do temperatury 110°C i ogrzewa mieszając 24-48 godzin. Pochodna oktawodorosferokrzemianu stanowiąca modyfikator kompozytów została przedstawiona na fig. 2.

Fig.2

Sposób przygotowania kompozytu PLA/ OSS-xOFP:yOCT:zAGE i PLA/ OSS-xOFP:yOCT:zTMOS

Kompozyty polilaktydu z OSS-xOFP:yOCT:zAGE i OSS-xOFP:yOCT:zTMOS wytwarza się z wykorzystaniem procesów technologicznych przetwórstwa tworzyw sztucznych zapewniających wysoki stopień homogenizacji modyfikatora w osnowie termoplastycznej np. wytłaczarki jedno- i/lub dwuślimakowej, mieszalnika okresowego, walcarki i wszystkich innych urządzeń technicznych służących do przetwarzania materiałów polimerowych pozwalających na mieszanie polimeru z modyfikatorem w stanie uplastycznionym. Proces homogenizacji prowadzi się w warunkach temperaturowych charakterystycznych dla polilaktydu, opisanych w kartach technicznych polimeru i rekomendowanych przez producenta. Przykładowy zakres temperatur przetwarzania od 170°C do 240°C. W trakcie procesu homogenizacji polimer jest w stanie uplastycznionym. Materiał polimerowy odpowiednio przygotowuje się do przetwarzania w celu ograniczenia ewentualnych negatywnych skutków wynikających z obecności wody w polilaktydzie, zgodnie z wytycznymi zalecanymi przez karty techniczne przetwarzanego polimeru.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:

Etap nr 1

Przygotowanie koncentratu 5% wagowych modyfikatora OSS-2OFP:2OCT:4AGE

Polilaktyd (PLA) suszy się w suszarce do tworzyw, a następnie poddaje procesowi homogenizacji z 5% wagowym udziałem modyfikatora OSS-2OFP:2OCT:4AGE w temperaturze 215°C, przy użyciu walcarki do przetwarzania tworzyw sztucznych w celu otrzymania koncentratu. Proces prowadzi się przez okres około 15 min., do otrzymania pełnej homogeniczności układu. Następnie materiał mieli się w młynku wolnoobrotowym i ponownie suszy w celu przygotowania do kolejnych etapów przetwórczych.

Etap nr 2

Przygotowanie koncentratu 5% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2AGE

Polilaktyd (PLA) suszy się w suszarce do tworzyw, a następnie poddaje się procesowi homogenizacji z 5% wagowym udziałem modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2AGE w temperaturze 215°C, przy użyciu walcarki do przetwarzania tworzyw sztucznych w celu otrzymania koncentratu. Proces prowadzi się przez okres około 15 min., do otrzymania pełnej homogeniczności układu. Następnie materiał mieli się w młynku wolnoobrotowym i ponownie suszy w celu przygotowania do kolejnych etapów przetwórczych.

Etap nr 3

Przygotowanie koncentratu 5% wagowych modyfikatora OSS-4OFP:2OCT:2AGE

Polilaktyd (PLA) suszy się w suszarce do tworzyw, a następnie poddaje się procesowi homogenizacji z 5% wagowym udziałem modyfikatora OSS-4OFP:2OCT:2AGE w temperaturze 215°C, przy użyciu walcarki do przetwarzania tworzyw sztucznych w celu otrzymania koncentratu. Proces prowadzi się przez okres około 15 min., do otrzymania pełnej homogeniczności układu. Następnie materiał mieli się w młynku wolnoobrotowym i ponownie suszy w celu przygotowania do kolejnych etapów przetwórczych.

Etap nr 4

Przygotowanie koncentratu 5% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2TMOS

Polilaktyd (PLA) suszy się w suszarce do tworzyw, a następnie poddaje procesowi homogenizacji z 5% wagowym udziałem modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2TMOS w temperaturze 215°C, przy użyciu walcarki do przetwarzania tworzyw sztucznych w celu otrzymania koncentratu. Proces prowadzi się przez okres około 15 min., do otrzymania pełnej homogeniczności układu. Następnie materiał mieli się w młynku wolnoobrotowym i ponownie suszy w celu przygotowania do kolejnych etapów przetwórczych.

Etap nr 5

Przygotowanie filamentów o pożądanym stężeniu i próbek do badań

Koncentrat wytworzony wg etapu I, II, III, IV stosuje się do przygotowania kompozycji o stężeniach modyfikatora 0,1% wagowych, 0,25% wagowych, 0,5% wagowych, 1% wagowych, 1,5% wagowych, 2,5% wagowych, oraz wytłacza do postaci filamentu o średnicy 1,75 ± 0,05 mm. Dalej za pomocą drukarki 3D FDM drukuje się kształtki zgodnie z PN-EN ISO 20753 - typ 1BA i 1B, do dalszych badań.

Parametry wytrzymałościowe przedstawione w poniższych przykładach zostały określone wg normy PN-EN ISO 527, PN-EN ISO 178, a wskaźnik szybkości płynięcia MFR zgodnie z PN-EN ISO 1133.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:

Przykład 1 (OSS-2OFP:2OCT:4AGE 0,1% wagowych modyfikatora)

Do 98% wagowych polilaktydu dodaje się 2% wagowych koncentratu (5% OSS-2OFP:2OCT:4AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,10% wagowych modyfikatora OSS-2OFP:2OCT:4AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 82,3° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 9,36 ± 0,75 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 2 (OSS-2OFP:2OCT:4AGE 0,25% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z tą opisaną w przykładzie 1, znamiennie tym, że do 95% wagowych polilaktydu dodaje się 5% wagowych koncentratu (5% OSS-2OFP:2OCT:4AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,25% wagowych modyfikatora OSS-2OFP:2OCT:4AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 85,8° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 10,74 ± 0,42 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 3 (OSS-2OFP:2OCT:4AGE 0,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z tą opisaną w przykładzie 1, znamiennie tym, że do 90% wagowych polilaktydu dodaje się 10% wagowych koncentratu (5% OSS-2OFP:2OCT:4AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,5% wagowych modyfikatora OSS-2OFP:2OCT:4AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 87,8° w odniesieniu do niemodyfikowaneg o PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 9,67 ± 0,37 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 4 (OSS-2OFP:2OCT:4AGE 1% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z tą opisaną w przykładzie 1, znamiennie tym, że do 80% wagowych polilaktydu dodaje się 20% wagowych koncentratu (5% OSS-2OFP:2OCT:4AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 1% wagowych modyfikatora OSS-2OFP:2OCT:4AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 81,6° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 9,75 ± 1,07 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 5 (OSS-2OFP:2OCT:4AGE 1,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 70% wagowych polilaktydu dodaje się 30% wagowych koncentratu (5% OSS-2OFP:2OCT:4AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 1,5% wagowych modyfikatora OSS-2OFP:2OCT:4AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 92,5° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 10,54 ± 0,32 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 6 (OSS-2OFP:2OCT:4AGE 2,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 50% wagowych polilaktydu dodaje się 50% wagowych koncentratu (5% OSS-2OFP:2OCT:4AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 2,5% wagowych modyfikatora OSS-2OFP:2OCT:4AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 88,4° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 10,04 ± 0,22 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 7 (OSS-3OFP:3OCT:2AGE 0,1% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 98% wagowych polilaktydu dodaje się 2% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,1% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 81,0° w odniesieniu do niemodyfikowanego

PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 12,50 ± 0,04 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 8 (OSS-3OFP:3OCT:2AGE 0,25% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z tą opisaną w przykładzie 1.

Do 95% wagowych polilaktydu dodaje się 5% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,25% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 88,4° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 13,50 ± 0,39 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 9 (OSS-3OFP:3OCT:2AGE 0,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 90% wagowych polilaktydu dodaje się 10% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,5% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 86,2° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 15,01 ± 0,59 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 10 (OSS-3OFP:3OCT:2AGE 1% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 80% wagowych polilaktydu dodaje się 20% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 1% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 84,4° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 8,66 ± 0,13 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 11 (OSS-3OFP:3OCT:2AGE 1,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 70% wagowych polilaktydu dodaje się 30% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 1,5% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 92,4° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 12,18 ± 0,69 w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 12 (OSS-3OFP:3OCT:2AGE 2,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 50% wagowych polilaktydu dodaje się 50% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 2,5% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 91,2° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 11,52 ± 0,79 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 13 (OSS-4OFP:2OCT:2AGE 0,1% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 98% wagowych polilaktydu dodaje się 2% wagowych koncentratu (5% OSS-4OFP:2OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,1% wagowych modyfikatora OSS-4OFP:2OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 76,8° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 9,29 ± 0,11 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 14 (OSS-4OFP:2OCT:2AGE 0,25% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 95% wagowych polilaktydu dodaje się 5% wagowych koncentratu (5% OSS-4OFP:2OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,25% wagowych modyfikatora OSS-4OFP:2OCT:2AGE, a na stępnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 74,3° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 10,49 ± 0,05 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 15 (OSS-4OFP:2OCT:2AGE 0,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 90% wagowych polilaktydu dodaje się 10% wagowych koncentratu (5% OSS-4OFP:2OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,5% wagowych modyfikatora OSS-4OFP:2OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 84,1° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 9,43 ± 0,33 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 16 (OSS-4OFP:2OCT:2AGE 1% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 80% wagowych polilaktydu dodaje się 20% wagowych koncentratu (5% OSS-4OFP:2OCT:2AGE) do uzyskania kompozytu o stężeniu 1% wagowych modyfikatora OSS-4OFP:2OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 89,8° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Materiał cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 10,62 ± 0,15 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 17 (OSS-4OFP:2OCT:2AGE 1,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 70% wagowych polilaktydu dodaje się 30% wagowych koncentratu (5% OSS-4OFP:2OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 1,5% wagowych modyfikatora OSS-4OFP:2OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 101,6° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 10,54 ± 0,32 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 18 (OSS-4OFP:2OCT:2AGE 2,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 50% wagowych polilaktydu dodaje się 50% wagowych koncentratu (5% OSS-4OFP:2OCT:2AGE), do uzyskania kompozytu o stężeniu 2,5% wagowych modyfikatora OSS-4OFP:2OCT:2AGE, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 96,8° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 11,30 ± 0,01 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 19 (OSS-3OFP:3OCT:2TMOS 0,1% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 98% wagowych polilaktydu dodaje się 2% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2TMOS), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,1% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2TMOS, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 77,3° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 11,10 ± 0,46 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 20 (OSS-3OFP:3OCT:2TMOS 0,25% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 95% wagowych polilaktydu dodaje się 5% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2TMOS), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,25% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2TMOS, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 87,2° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wskaźnikiem MFR (2,16 kg/210°C): 6,06 ± 0,22 g/10 min.

Przykład 21 (OSS-3OFP:3OCT:2TMOS 0,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

PL 249740 Β1

Do 90% wagowych polilaktydu dodaje się 10% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2TMOS), do uzyskania kompozytu o stężeniu 0,5% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2TMOS, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 89,9° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wskaźnikiem MFR (2,16 kg/210°C): 6,52 ± 0,19 g/10 min.

Przykład 22 (OSS-3OFP:3OCT:2TMOS 1% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 80% wagowych polilaktydu dodaje się 20% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2TMOS), do uzyskania kompozytu o stężeniu 1% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2TMOS, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 90,5° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 8,67 ± 0,40 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Przykład 23 (OSS-3OFP:3OCT:2TMOS 1,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 70% wagowych polilaktydu dodaje się 30% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2TMOS), do uzyskania kompozytu o stężeniu 1,5% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2TMOS, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 104,0° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wskaźnikiem MFR (2,16 kg/210°C): 5,91 ± 0,18 g/10 min.

Przykład 24 (OSS-3OFP:3OCT:2TMOS 2,5% wagowych modyfikatora)

Metodologia otrzymania kompozytu jest analogiczna z opisaną w przykładzie 1.

Do 50% wagowych polilaktydu dodaje się 50% wagowych koncentratu (5% OSS-3OFP:3OCT:2TMOS), do uzyskania kompozytu o stężeniu 2,5% wagowych modyfikatora OSS-3OFP:3OCT:2TMOS, a następnie wytłacza się go do formy żyłki (filamentu) i drukuje w celu uzyskania kształtek pomiarowych. Kompozyt cechuje się wyższym kątem zwilżania wodą: 91,4° w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (kąt zwilżania: 70,2°). Kompozyt cechuje się wzrostem MFR (2,16 kg/210°C): 7,29 ± 0,44 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min).

Wartości kątów zwilżania dla przykładów 1-24 ilustruje tabela 1. Wartości MFR przedstawia fig. 3.

Tabela 1

Nazwa Kąt zwilżania

Zawartość procentowa modyfikatora/%

	-	0,1	0,25	0,5	1	1,5	2,5
czysty PLA	70,2	-	-	-	-	-	-
OSS-2OFP:2OCT:4AGE	-	82,3	85,8	87,8	81,6	92,5	88,4
OS5-3OFP:3OCT:2AGE	-	81,0	88,4	86,2	84,4	92,4	91,2
OSS-4OFP:2OCT:2AGE	-	76,8	74,3	84,1	89,8	101,6	96,8
OSS-3OFP:3OCT:2TMOS		77,3	87,2	89,9	90,5	104,0	91,4

Wartości MFR przedstawiono na fig. 3.

Przykład zastosowania

1. Kompozyt przygotowany według przykładów 1-24 przetwarza się w znany sposób, metodą addytywną FDM (druk 3D), do uzyskania kształtowych wyrobów z tworzyw sztucznych.

2. Kompozyt przygotowany według etapów I, II, III, IV, V w postaci granulatu kieruje się do produkcji i przetwarza się w znany sposób, do uzyskania filamentów-żyłki, które wykorzystywane są w technikach przyrostowych druku 3D.

3. Kompozyt przygotowany według przykładów 1-24 w postaci filamentu-żyłki, kieruje się do produkcji i przetwarza się w znany sposób, do wytwarzania obiektów trójwymiarowych z wykorzystaniem technik addytywnych druku 3D.

Claims (2)

1. Kompozyt na osnowie polilaktydu PLA modyfikowany związkami krzemoorganicznymi będącymi pochodnymi oktasferokrzemianu OSS zawierającymi mieszane grupy funkcyjne propylo(2,2,3,3,4,4,5,5-oktafluoropentoksylowe) - OFP, 3-glicydoksypropylowe - AGE, (trimetoksysililojetylowe - TMOS, oktylowe - OCT, otrzymanymi w wyniku katalitycznej reakcji hydrosililowania oktawodorosferokrzemianu z olefinami: eterem allilowo-2,2,3,3,4,4,5,5-oktafluoropentylowym OFP, oktenem OCT oraz eterem allilowo-glicydylowym AGE, gdzie stosunki molowe wynoszą odpowiednio 2OFP:2OCT:4AGE, 3OFP:3OCT:2AGE, 4OFP:2OCT:2AGE, 3OFP:3OCT:2TMOS, znamienny tym, że kompozyt składa się z 95,00-99,90% Wagowych polilaktydu PLA i 5,0-0,10% wagowych związku krzemoorganicznego, korzystnie 98,50-99,75% wagowych polilaktydu i 1,5-0,25% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego OSS-2OFP:2OCT:4AGE albo OSS-3OFP:3OCT:2AGE albo OSS-4OFP:2OCT:2AGE albo OSS-3OFP:3OCT:2TMOS.

2. Sposób wytwarzania kompozytu na osnowie polilaktydu PLA określonego w zastrz. 1 znamienny tym, że proces przebiega w dwóch etapach:

- w pierwszym etapie wytwarza się koncentrat, gdzie polilaktyd podgrzewa się powyżej temperatury mięknienia do uzyskania polimeru w stanie uplastycznionym, dalej do 95,00-99,90% wagowych polilaktydu PLA dodaje się 5,0-0,10% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego OSS-2OFP:2OCT:4AGE albo OSS-3OFP:3OCT:2AGE albo OSS-4OFP:2OCT:2AGE albo OSS-3OFP:3OCT:2TMOS korzystnie 98,50-99,75% wagowych polilaktydu i 1,5-0,25% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, następnie polimer wraz z modyfikatorem homogenizuje się do uzyskania jednorodnej masy, dalej studzi się, granuluje i suszy w podwyższonej temperaturze,

12 PL 249740 B1

- w drugim etapie wytwarza się kompozyt o pożądanym stężeniu poprzez dodanie do 50% wagowych - 98% wagowych PLA do 50% wagowych - 2% wagowych koncentratu, w którym modyfikator krzemoorganiczny stanowi 5% wagowych, do uzyskania odpowiednio 2,5-0,10% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, po czym kompozyt wytłacza się w znany sposób, do uzyskania kompozytu w postaci żyłki-filamentu do druku 3D.