[发明专利]一种可生物降解3D打印用塑料线条

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印机领域，具体为一种可生物降解3D打印用塑料线条。

背景技术

目前国内外暂未见有关3D打印聚乳酸塑料线条的专利。能查到的是有关聚乳酸改性或合金化做发泡、注塑或者制备薄膜，片材的专利。

专利200710074505.2公开的是一种生物降解发泡塑料，其包括以下组分及含量：聚乳酸树脂100份；聚乳酸增塑剂10～20份；聚羟基烷酸酯共聚物10～50份；玉米淀粉20～60份；发泡剂8～17份；助发泡剂2～4份；润滑剂0.8～1.2份；防老化剂0.45～0.70份。该发明具有密度低，比强度高，减震性好，可完全生物降解等特点，但该发明为发泡塑料，根本不能用来制作3D打印线条。

专利200810011021.8公开了一种可降解塑料薄膜的制备方法，其组成为薄膜级聚乙烯的重量百分数是50％～80％，薄膜级聚乳酸的重量百分数是20％～50％。该发明可用普通的塑料吹膜机生产，也能够降解。但由于该发明的组成有一半及以上的成分是聚乙烯，因此只能称为是半生物降解的。

专利200710079372.8公开了一种生物可分解性板材的制备，其组成包含：聚乳酸，其含量为界于约90至约99.9重量百分比；以及多元醇化合物，其含量为界于约0.1至约10重量百分比，且其分子量大于或等于1000。该发明具有可生物分解性，比传统的生物可分解性板材的韧性略好，裁切处不易破碎。但是，由于该发明是用来制作板材的，材料的流动性较差，不适合3D打印设备超细喷头的挤出，因此也不适合用来制备3D打印塑料线条。

专利201210378861.4公开了一种生物降解材料，由下述重量百分比的原料制成：3-羟基丁酸和4-羟基丁酸共聚物10～35％；聚丁二酸丁二醇酯10～35％；聚乳酸0～50％；植物油5～25％；增塑剂1～10％；反应促进剂0.02～5％。该生物降解材料主要用来制备生物降解薄膜。该发明生物降解材料具有优异的断裂伸长率和拉伸强度，并且保持了较好的透明性，综合性能优异。但该发明生物降解材料融体强度较高，用作3D打印塑料线条来打印制品的话不能保持良好的尺寸稳定性。

专利201210404923.4公开了一种可降解塑料及其制备方法。该可降解塑料由超细化淀粉、超细化植物粉、合成降解树脂、合成树脂、增塑剂、助氧化剂、增容剂、润滑剂、光敏剂、热敏剂、降解控制剂组成。制备方法包括以下步骤：将容器升温到70-80℃；将超细化淀粉和超细化植物粉放入容器中，分别加入增塑剂、助氧化剂、增容剂、降解控制剂、合成降解树脂，搅拌均匀；将合成树脂加入另一容器中，室温下依次加入光敏剂、热敏剂、润滑剂，搅拌均匀；将上述原料混合，各区温度控制在100-140℃之间，即可制成可降解塑料粒子。该发明制作的可降解塑料制品，具有降解彻底，降解速度快，制作成本低等特点。但是，正是因为其加入了超细化淀粉、植物粉等，使得该发明的降解速率要远高于一般聚乳酸，并不能满足3D打印塑料线条要有一定的使用时间的要求，并且该加工方法也较为复杂。

综上所述，现有的各种聚乳酸生物降解材料都不能同时满足3D打印用塑料条对材料韧性，流动性、寸稳定性和降解时间的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供对环境无污染，解决3D打印材料的环保问题的一种可生物降解3D打印用塑料线条。该塑料线条具有良好的流动性、韧性和尺寸稳定性，解决了生物降解材料在3D打印材料应用上的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可生物降解3D打印用塑料线条，包括以下重量份成分：聚乳酸：80.0-98.0份，以85.0-90.0份为佳；抗冲改性剂：2.0-15.0份，以7.0-10.0份为佳；增塑剂：2.0-15.0份，以7-10份为佳；助剂：0.2-3.0份，以1.2-2.0份为佳：

所述抗冲改性剂为丙烯酸类抗冲改性剂、热塑性弹性体类抗冲改性剂中的一种或多种复配；

所述增塑剂为领苯二甲酸酯类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂、环氧类增塑剂和乳酸酯类增塑剂中的一种或多种复配；

所述助剂包括润滑剂、抗氧剂、扩链剂一种或多种混合。

所述润滑剂为聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、芥酸酰胺中的一种或多种复配；

所述抗氧剂为一种受阻酚类、亚磷酸脂类、钙锌稳定剂一种或多种复配；

所述扩链剂为含羟基的扩链剂、含氨基的扩链剂或含环氧基的扩链剂中的一种。

综上所述，本发明有益效果：