[发明专利]一种高韧性3D打印用木塑复合材料

权利要求书

1.一种高韧性3D打印用木塑复合材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：植物纤维粉末98-136份、聚烯烃塑料粉末116-150份、聚乳酸40-55份、三聚磷酸钠26-34份、二丙二醇甲醚醋酸酯28-32份、特定合成剂15-24份、淀粉合成剂9-15份；

所述特定合成剂以重量份为单位，包括以下原料：调节剂16-22份、发生剂13-19份、偶联剂a 12-14份、相容剂13-17份、增塑剂11-13份、抗氧化剂8-15份、聚凝剂7-10份、终止剂3-6份；

所述植物纤维为松木纤维；

所述调节剂为ACR；

所述发生剂为气溶胶发生剂；

所述偶联剂a为铝酸酯偶联剂；

所述相容剂为丙烯酸型相容剂；

所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯；

所述抗氧化剂为抗氧化剂T501；

所述聚凝剂为聚合氯化铝；

所述终止剂为木焦油；

所述淀粉合成剂以重量份为单位，包括以下原料：淀粉90-150份、环氧丙烯酸酯12-18份、N，N-二甲基乙酰胺9-15份、环氧氯丁烷3-6份、尿素1.8-3.8份、糊化剂1.2-2.4份、偶联剂b 0.3-0.7份、引发剂0.2-0.3份、催化剂0.1-0.2份、稳定剂0.2-0.4份、消泡剂0.4-0.8份、增塑剂0.5-0.9份、增韧剂0.3-0.6份、增粘剂0.3-0.5份、耐水剂0.2-0.4份、抗菌剂0.2-0.3份；

所述偶联剂b为2，5-二甲基-2，5-双(苯甲酰过氧)-己烷；

所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯；

所述稳定剂为有机锡稳定剂；

所述催化剂为铂催化剂；

所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯；

所述的高韧性3D打印用木塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将选用的植物纤维粉碎，过80-120目筛子，制得粉末，所述粉末在88-95℃下干燥2-2.8h，控制水分含量在0.05％以下，制得初级原材料植物纤维粉末；

S2：向步骤S1制得的初级原材料植物纤维粉末中加入聚烯烃塑料粉末、聚乳酸、三聚磷酸钠、二丙二醇甲醚醋酸酯、特定合成剂，升温至186-212℃，在转速为200-400r/min下搅拌熔解1.4-3h，然后冷却至室温，制得改性的植物纤维3D打印二级材料；

所述特定合成剂的制备方法，包括以下步骤：

S21：将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至118-124℃，在转速为200-300r/min下反应52-72min，制得物料A；

S22：向步骤S21制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至145-150℃，在转速为200-400r/min下反应146-238min，制得物料B；

S23：向步骤S22制得的物料B中加入增塑剂、终止剂混合后降温至113-121℃，在转速为200-300r/min下反应60-123min，制得特定合成剂；

S3：将步骤S2制得的改性的植物纤维3D打印二级材料在温度为-90--114℃下粉碎，加入淀粉合成剂混合均匀，将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中，在温度为187-203℃，转速为100-110r/min下，经挤压丝条，制得高韧性3D打印用木塑复合材料；

所述淀粉合成剂的制备方法，包括以下步骤：

S31：配制浓度为18-27Be’，pH值为3.4-3.7的淀粉浆a；

S32：向步骤S31制得的淀粉浆a中加入浓度为6％-11％的环氧丙烯酸酯、N，N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂，然后在温度为48-55℃，搅拌转速为80-100r/min下进行交联接枝反应2.4-3.2h，制得浆料b；

S33：向步骤S32制得的浆料b中加入糊化剂，调节pH值为9.3-9.7，接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂，然后在温度为57-63℃，搅拌转速为80-120r/min下进行交联反应1.4-1.7h，制得浆料c；

S34：将步骤S33制得的浆料c中加入稳定剂，调节pH值为8.1-8.4，升温至72-78℃，糊化48-53min，糊化结束后降至29-32℃，加入消泡剂，在转速为90-130r/min下搅拌7-11min，制得淀粉合成剂。

2.根据权利要求1所述高韧性3D打印用木塑复合材料，其特征在于，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚。