[发明专利]一种用于3D打印的阻燃型可降解复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于热熔型3D打印的阻燃型可降解复合材料及其制备方法，将设定的原材料按配方比例加入到高速混合机中进行混合；原料中的各组分的质量百分比范围为：40%~95%的可降解的基体材料；2%~40%的膨胀阻燃体系；1%~40%的改性增强纤维；将混合物加入螺杆挤出机中进行熔融混炼后并拉成直径为1.75 mm或者3 mm的丝条备用。该复合材料具有降解性能好、阻燃性能强、高韧性、高强度的特点，适用于熔融沉积3D打印快速成型。

主权项

1.一种用于3D打印的阻燃型可降解复合材料的制备方法，其特征在于，所述用于3D打印的阻燃型可降解复合材料，包括以下质量百分比的原料：可降解脂肪族聚酯基体40%~95%；膨胀阻燃体系2%~40%；改性增强纤维1~40%；其中，所述改性增强纤维为经表面改性剂处理的增强纤维，所述膨胀阻燃体系为由磷酸盐和铵盐混合而成的体系；所述增强纤维为硫酸镁晶须或氢氧化镁晶须增强材料中的一种；所述表面改性剂为硬脂酸钠、硬脂酸锌、硬脂酸或硅烷偶联剂中的一种；所述磷酸盐为聚磷酸铵、磷酸铵镁或磷酸酯中的一种；所述铵盐为三聚氰胺、双氰胺或尿素中的一种；所述可降解脂肪族聚酯基体为聚乳酸或聚丁二酸丁二醇酯中的一种；所述用于3D打印的阻燃型可降解复合材料的制备方法，包括以下步骤：增强纤维的预处理：首先，通过溶剂将表面改性剂配成质量分数为0.2%~10%的表面活性剂溶液，将增强纤维经30℃~105℃真空干燥1~48 h后得到绝干增强纤维；其次，将所述绝干增强纤维倒入所述表面活性剂溶液中，配制成质量分数为0.1%~10%的悬浮液，将悬浮液搅拌1 min‑60 min后冷却，用去离子水清洗2‑6次，抽滤；再次，将抽滤得到的固体在30℃~105℃真空干燥1~48 h，通过接触角测试证明悬浮液中的增强纤维表面由亲水性变为疏水性即得预处理后的增强纤维；膨胀阻燃体系的制备：分别将磷酸盐和胺盐于30℃~105℃温度下干燥1~24 h后自然降温至室温，然后将磷酸盐和铵盐按质量比为2:1~15:1均匀混合后得膨胀阻燃体系；阻燃型可降解复合材料的获得：将预处理后的增强纤维、膨胀阻燃体系和可降解脂肪族聚酯基体加入到高速混合机中进行混合得混合物；将混合物料加入螺杆挤出机中进行熔融挤出成1.75 mm或3 mm的丝条，即得阻燃型可降解复合材料。