[发明专利]一种用于3D打印成型的高性能木塑材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于3D打印成型的高性能木塑材料，其特征在于：该木塑材料包括改性植物材料、工程塑料或工程塑料合金、偶联剂或界面相容剂、润滑剂、热稳定剂和矿物质填料；所述改性植物材料为经改性剂改性的植物材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印成型的高性能木塑材料，其特征在于：按重量份数改性植物材料为10～100份，工程塑料或工程塑料合金为20～100份，偶联剂或界面相容剂为0～20份，润滑剂为0～15份，热稳定剂为0～15份和0～10份的矿物质填料。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于3D打印成型的高性能木塑材料，其特征在于：所述工程塑料为聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、热塑性聚酯中一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于3D打印成型的高性能木塑材料，其特征在于：所述工程塑料合金为聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、热塑性聚酯中的一种或多种塑料混合物与聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料中的一种或多种塑料混合后得到的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印成型的高性能木塑材料，其特征在于：所述改性剂包括硼酸、可溶性硼酸盐、硅酸和可溶性硅酸盐中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印成型的高性能木塑材料，其特征在于：所述植物材料为木材、稻壳、竹材、麻、秸秆、咖啡壳、果壳中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印成型的高性能木塑材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂、马来酸酐、马来酸酐接枝聚烯烃、异氰酸酯中的一种或几种的混合物；所述的润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石蜡、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或几种的混合物；所述的热稳定剂是二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、马来酸二烷基锡、双(马来酸单丁酯)二丁基锡、马来酸二辛基锡、二辛基锡双(巯基乙酸异丁酯)、二辛基锡双(巯基乙酸异辛酯)中的一种或几种的混合物；所述的矿物质填料为碳酸钙粉、硅酸钙粉、滑石粉、热粉煤灰中的一种或几种的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种用于3D打印成型的高性能木塑材料，其特征在于：所述改性剂改性植物材料的温度为50℃～250℃。

9.如权利要求1所述的一种用于3D打印成型的高性能木塑材料的制备方法，其特征在于：该制备方法按以下步骤进行：

一、首先配置改性剂溶液，然后将植物材料制成纤维状或粉状，并和改性剂溶液均匀混合，得混合物，再将混合物烘干，得改性的植物材料；

二、将步骤一制备的植物材料与工程塑料或工程塑料合金、偶联剂或界面相容剂、润滑剂、热稳定剂和矿物质填料混合均匀，得到混合物；

三、将步骤二得到的混合物通过双螺杆熔融共混，得共混料，加工温度为160℃～300℃；再将共混料加入到挤出机中挤出拉丝得到用于3D打印成型的高性能木塑线材；

或者该制备方法按以下步骤进行：

一、采用高混机将改性剂固体、植物材料与塑料、偶联剂或界面相容剂、润滑剂、热稳定剂和矿物质填料混合均匀，得到混合物；

二、将得到的混合物通过双螺杆熔融共混，得共混料，加工温度为160℃～300℃；再将共混料加入到挤出机中挤出拉丝得到用于3D打印的工程塑料基木塑线材。

10.根据权利要求9所述的一种用于3D打印成型的高性能木塑材料的制备方法，其特征在于：所述将共混料加入挤出机中挤出拉丝的温度为180℃～300℃。