医用3D打印塑料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种医用3D打印塑料，该塑料由以下重量份组分组成：稳定剂1~5份，润滑剂1~10份，填充剂1~10份，聚己内酯树脂50~100份，淀粉1~40份，增韧剂10‑50份，在高混机中进行共混，并采用双螺杆挤出机进行挤出造粒。本发明专利技术所述一种医用3D打印塑料，选用熔点低、生物相容性高的聚己内酯材料作为塑料基体，降低3D打印的能耗；添加填充剂、淀粉、对人体无害的增韧剂增加其材料的力学性能，满足3D打印材料的要求。本发明专利技术公开的医用3D打印塑料母粒具有生产工艺简单，通用性强，加工性好及可连续规模化生产等优点。

Medical 3D printing plastic and its application

【技术实现步骤摘要】
医用3D打印塑料及其应用
本专利技术涉及一种高分子复合材料
具体涉及一种医用3D打印塑料及其应用。
技术介绍
3D打印又被称作“快速成型技术”，它通过一层一层铺叠打印材料方式来实现三维物体的制造。3D打印技术源自于100多年前的照相雕塑和地貌成型技术，上世纪80年代形成雏形，随着近30年的发展，3D打印技术突飞猛进。3D打印技术的快速发展使其成为近几年国内外快速成形技术研究的重点。目前，美国、欧洲和日本都站在21世纪制造业竞争的战略高度，对快速成形技术投入了大量的研究，使3D打印技术得到了快速发展。在国防领域，欧美发达国家非常重视3D打印技术的应用，并投入巨资研制增材制造金属零部件，特别是大力推动增材制造技术在钛合金等高价值材料零部件制造上的应用。近年来，3D打印技术得到了快速的发展，其实际应用领域逐渐增多。3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础，在某种程度上，材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用。目前，3D打印材料主要包括工程塑料（如ABS、PLA、PA）、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。其中，在生物医学上应用的材料，最引人注目。因为，生物医用材料需要考虑强度、生物安全性、组织工程材料的可降解性等。目前可用于3D打印的生物医用材料主要有金属、陶瓷、聚合物、生物墨水等，其特点是分布范围广，但种类少。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术目的在于：提供一种医用3D打印塑料母粒。本专利技术再一目的在于：提供一种上述产品的应用。本专利技术目的通过下述方案实现：一种医用3D打印塑料，以聚己内酯为基体树脂，各组分重量份为：聚己内酯树脂50~100份，稳定剂1~5份，润滑剂1~10份，填充剂1~10份，淀粉1~40份，增韧剂10-50份，各组分在高混机中进行共混，并采用双螺杆挤出机进行挤出造粒。所述稳定剂为环氧大豆油。所述润滑剂为硬脂酸钠、石蜡和聚乙烯蜡中的一种或者两种以上。所述填充剂为超细滑石粉、超细碳酸钙、超细硫酸钡中的一种或多种。所述增韧剂为乙基纤维素。一种塑料作为医用3D打印的应用，用于打印心脏支架、外科骨定板等医用领域。本专利技术提供了一种医用3D打印塑料，丰富了3D打印用生物医用材料种类。该塑料采用熔点低（约60℃）的聚己内酯为材料基体，所需打印温度低，热能耗低；其次，本专利技术对聚己内酯进行力学性能增强处理，确保其性能满足3D打印要求；再者，该材料生物相容性高，和人体亲和度高，可降低人体对该材料的排斥反应，可用来打印心脏支架、外科骨定板等产品，在医用领域有较大的应用前景。本专利技术医用3D打印塑料有益效果在于：1.本专利技术医用3D打印塑料所需打印温度低，热能耗低、力学性能满足3D打印要求、与人体亲和度高，可降低人体对该材料的排斥反应，拓宽了塑料在医用领域中的应用范围。2.本专利技术医用3D打印塑料母粒具有生产工艺简单、可生物降解、无环境污染、可连续性规模化工业生产等特点。具体实施方式本专利技术下面通过具体实例进行详细的描述，但是本专利技术的保护范围不受限于这些实施例子。实施例1一种医用3D打印塑料，该塑料由以下重量份组分组成：环氧大豆油2份，硬酯酸钠2份，超细碳酸钙5份，聚己内酯树脂85份，淀粉5份，乙基纤维素10份。先将聚己内酯置于50℃真空烘箱内干燥24h。将超细碳酸钙、乙基纤维素、硬酯酸钠混合成均匀粉末后与环氧大豆油、聚己内酯树脂再次混合均匀，从主喂料口加入双螺杆挤出机进行挤出加工，双螺杆挤出机主要加工温度为160℃，主机转速200rpm，主喂料转速15rpm，切粒，低温干燥后收集可得该医用3D打印塑料。将该塑料母粒注塑成塑料样条，测试其力学性能，结果如下表1所示。实施例2一种医用3D打印塑料，该塑料由以下重量份组分组成：环氧大豆油4份，硬酯酸钠3份，超细碳酸钙8份，聚己内酯树脂90份，淀粉35份，乙基纤维素30份。先将聚己内酯置于50℃真空烘箱内干燥24h。将超细碳酸钙、乙基纤维素、硬酯酸钠混合成均匀粉末后与环氧大豆油、聚己内酯树脂再次混合均匀，从主喂料口加入双螺杆挤出机进行挤出加工，双螺杆挤出机主要加工温度为165℃，主机转速200rpm，主喂料转速15rpm，切粒，低温干燥后收集可得该医用3D打印塑料。将该塑料母粒注塑成塑料样条，测试其力学性能，结果如下表1所示。实施例3一种医用3D打印塑料，该塑料由以下重量份组分组成：环氧大豆油3份，聚乙烯蜡2份，超细硫酸钡5份，聚己内酯树脂80份，淀粉20份，乙基纤维素20份。先将聚己内酯置于50℃真空烘箱内干燥24h。将超细硫酸钡、乙基纤维素、聚乙烯蜡混合成均匀后与环氧大豆油、聚己内酯树脂再次混合均匀，从主喂料口加入双螺杆挤出机进行挤出加工，双螺杆挤出机主要加工温度为160℃，主机转速200rpm，主喂料转速15rpm，切粒，低温干燥后收集可得该医用3D打印塑料。将该塑料母粒注塑成塑料样条，测试其力学性能，结果如下表1所示。一、实施例1、例2和例3制备的3D打印塑料的主要力学性能测试方法与标准：拉伸强度GB/T1040-2006、断裂伸长率GB/T1040-2006、杨氏模量GB/T1040-2006、冲击强度GB/T1843-2008。表1为实施例1、实施例2和实施例3制备的3D打印塑料的主要力学性能。。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医用3D打印塑料，以聚己内酯作为基体树脂，包括以下重量份组分：聚己内酯树脂50~100份，稳定剂1~5份，润滑剂1~10份，填充剂1~10份，淀粉1~40份，增韧剂10‑50份，各组分在高混机中进行共混，并采用双螺杆挤出机进行挤出造粒。

【技术特征摘要】
1.一种医用3D打印塑料，以聚己内酯作为基体树脂，包括以下重量份组分：聚己内酯树脂50~100份，稳定剂1~5份，润滑剂1~10份，填充剂1~10份，淀粉1~40份，增韧剂10-50份，各组分在高混机中进行共混，并采用双螺杆挤出机进行挤出造粒。2.根据权利要求1所述的医用3D打印塑料，其特征在于：所述稳定剂为环氧大豆油。3.根据权利要求1所述的医用3D打印...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，王岩岩，林琳，陈超，金彩虹，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31