[发明专利]一种高韧性3D打印用木塑复合材料

摘要

本发明公开了一种高韧性3D打印用木塑复合材料，属于3D打印用材料制备技术领域，所述高韧性3D打印用木塑复合材料以重量份为单位，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。本发明制成的材料具有很好的韧性、冲击强度，通过3D打印技术打印出来的产品高质量、高抗冲、高强度，具有广阔的市场前景。

主权项

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。