[发明专利]一种高性能3D打印用生物复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能3D打印用生物复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：2～20份干燥的改性木粉、80～98份干燥的聚烯烃树脂、5～15份弹性体、2～10份偶联剂、0.2～1份抗氧化剂、0.2～2份润滑剂；

所述干燥的改性木粉制备步骤如下：

(1)将木粉浸渍在预处理液中不断搅拌15～24h得木粉浸渍混合液；所述预处理液中碱：尿素：水的质量比为(4～7)：(8～12)：(50～81)；

(2)将木粉浸渍混合液与石墨烯及其衍生物在5℃条件下搅拌均匀得到改性木粉混合液，所述石墨烯及其衍生物与木粉的重量份比为(0.03～0.05)：1，并用盐酸溶液将改性木粉混合液洗涤至中性，最后放置在烘箱中于100～105℃条件下干燥4～8h，备用。

2.根据权利要求1所述的一种高性能3D打印用生物复合材料，其特征在于：所述石墨烯及其衍生物包括石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯、石墨炔或石墨烷中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的一种高性能3D打印用生物复合材料，其特征在于：所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钡中的一种或几种。

4.根据权利要求1或2所述的一种高性能3D打印用生物复合材料，其特征在于：所述聚烯烃树脂为ABS、PP、HDPE、PA、PS中的一种或几种。

5.根据权利要求1或2所述的一种高性能3D打印用生物复合材料，其特征在于：所述弹性体为EVA、SBS、POE、SEBS中一种或几种。

6.根据权利要求1或2所述的一种高性能3D打印用生物复合材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂和马来酸酐接枝物中的一种或两种，所述硅烷偶联剂为KH550、KH570、KH560中一种或几种。

7.根据权利要求1或2所述的一种高性能3D打印用生物复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂BHT、抗氧剂1010、抗氧剂DLTP、抗氧剂330、抗氧剂SP或抗氧剂1024中的一种或几种。

8.根据权利要求1或2所述的一种高性能3D打印用生物复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸甲酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、月桂酸铅、液体石蜡、固体石蜡、聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。

9.一种如权利要求1～8中任一项所述的高性能3D打印用生物复合材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

(1)向高速混合机中分别加入干燥的改性木粉、干燥的聚烯烃树脂、弹性体、偶联剂、抗氧化剂、润滑剂制得混合料，混合条件为800～1000rpm混合10～20min，经双螺杆挤出机造粒，双螺杆挤出机机筒温度为200～220℃；

(2)将双螺杆挤出机造粒的粒料于85～105℃条件下干燥，再用单螺杆挤出机挤出、牵引、绕线，制得所述3D打印用生物复合材料，单螺杆挤出机机筒温度分别为200～210℃。