一种用于3D打印的夜光PBAT线材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于3D打印的夜光PBAT线材及其制备方法，该夜光PBAT线材按照重量百分比包含以下组分：80

【技术实现步骤摘要】
一种用于3D打印的夜光PBAT线材及其制备方法


[0001]本专利技术属于3D打印耗材领域，尤其涉及一种用于3D打印的夜光PBAT线材及其制备方法。

技术介绍

[0002]3D打印技术是又称增材制造技术，是一项涉及数字建模、化学与材料科学等多领域多科学的快速成型技术，广泛应用于机械设计、生物医药、航天航空等领域。熔融沉积成型技术(FDM)作为3D打印技术中的一种，以其操作简便、成本较低等优势而被广泛应用在各个领域；一般通过计算机辅助设计软件进行模型设计，并通过切片软件将模型编写成FDM设备可读的文件，再导入FDM设备中进行打印；FDM打印过程是通过进料系统将线材带入喷嘴熔融后，在打印底板上逐层铺丝，通过x轴、y轴及z轴的移动，一层一层丝线重复叠加以实现3D打印制品的成型。应用于FDM的线材需要有较好的韧性及可加工型，并且需要固定的线径，以防止打印过程中喷头的堵塞和牵引作用下产生的断丝现象。
[0003]PLA作为FDM中应用最广泛的材料之一，其具有较好机械强度、耐溶剂性及生物相容性，且能在自然环境中降解，是一种绿色可持续发展材料。但PLA的抗冲击性和耐热性不够，玻璃化转变温度低，功能性单一，且韧性较差等问题，进而限制了PLA在FDM中的进一步应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的在于提供一种用于3D打印的夜光PBAT线材，丰富了3D打印线材种类，提供了一种新奇、实用性高的线材。
[0005]本专利技术的第二目的在于提供一种用于3D打印的夜光PBAT线材的制备方法，以PBAT作为3D打印基础材料，混合少量的夜光粉，同时添加分散剂和润滑剂，在单螺杆挤出机中制备出了打印温度低、强度高、发光时间长的3D打印夜光PBAT线材。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]一种用于3D打印的夜光PBAT线材，按照重量百分比包含以下组分：80
‑
90份的PBAT、10
‑
20份的夜光粉、1
‑
2份的润滑剂、1
‑
2份的分散剂。
[0008]优选地，所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、油酸酰胺和亚乙基双硬脂酸酰胺中的任意一种。
[0009]优选地，所述分散剂选自硬脂酸酰胺、三硬脂酸甘油酯和亚乙基双硬脂酸酰胺中的任意一种。
[0010]本专利技术还提供了一种用于3D打印的夜光PBAT线材的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1称重：按照以下重量百分比称重：80
‑
90份的PBAT、10
‑
20份的夜光粉、1
‑
2份的润滑剂、1
‑
2份的分散剂；
[0012]S2烘干：将PBAT烘干处理；
[0013]S3混合；S4挤出；
[0014]优选地，所述步骤S2烘干为在50
‑
60℃温度下干燥10
‑
12h。
[0015]优选地，所述步骤S3混合为将烘干处理后的PBAT与夜光粉进行混合，然后再加入润滑剂和分散剂，在混料机中以60r/min的转速混合6
‑
8min。
[0016]优选地，所述步骤S4挤出为将步骤S3混合后的混合料置于100
‑
130℃，转速为30
‑
40r/min的3D打印线材挤出机中，得到夜光PBAT线材。
[0017]优选地，所述夜光PBAT线材的直径为1.75
±
0.03mm
[0018]优选地，所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、油酸酰胺和亚乙基双硬脂酸酰胺中的任意一种。
[0019]优选地，所述分散剂选自硬脂酸酰胺、三硬脂酸甘油酯和亚乙基双硬脂酸酰胺中的任意一种。
[0020]本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
[0021]本专利技术将PBAT作为材料基体，PBAT具有良好的生物降解性，熔融温度低，既有较好的韧性，也有较好的耐热性、冲击性能和断裂伸长率，相对于目前常见的PLA线材，该线材在长时间吸收空气中水分后仍能保持足够强度，打印过程中不易出现因断线造成的打印失败；将夜光粉添加到PBAT材料基材中，制备出打印温度低、强度高、发光时间长的夜光PBAT线材，用户只需要一台桌面级3D打印机，就可以制作自己想要的作品，如：艺术品、装饰品等，拓展了PBAT材料的使用范围，拓宽了3D打印耗材的种类。
具体实施方式
[0022]以下结合具体实施例对本专利技术提出的一种用于3D打印的夜光PBAT线材及其制备方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。
[0023]一种用于3D打印的夜光PBAT线材，按照重量百分比包含以下组分：80
‑
90份的PBAT、10
‑
20份的夜光粉、1
‑
2份的润滑剂、1
‑
2份的分散剂。
[0024]其中，润滑剂为氧化聚乙烯蜡，分散剂为硬脂酸酰胺。
[0025]上述的用于3D打印的夜光PBAT线材的制备方法，包括以下步骤：
[0026]S1称重：按照以下重量百分比称重：80
‑
90份的PBAT、10
‑
20份的夜光粉、1
‑
2份的氧化聚乙烯蜡、1
‑
2份的硬脂酸酰胺；
[0027]S2烘干：将PBAT在50
‑
60℃温度下干燥10
‑
12h；
[0028]S3混合：将烘干处理后的PBAT与夜光粉进行混合，然后再加入润滑剂和分散剂，在混料机中以60r/min的转速混合6
‑
8min；
[0029]S4挤出：将步骤S3混合后的混合料置于100
‑
130℃，转速为30
‑
40r/min的单螺杆挤出机中，得到直径为1.75
±
0.03mm的夜光PBAT线材。
[0030]本专利技术提供的3D打印的夜光PBAT线材，熔融温度低、发光时间长，能实现无限次吸光/放光，填补3D打印夜光线材种类，应用于新型教具、玩具、路标等领域。不仅有利于3D打印线材的多样化、功能化，还拓宽了3D打印在生活及教育领域的应用。
[0031]以下实施例中的PBAT塑料是由科信达高分子材料有限公司生产，夜光粉为自制夜光粉(自制夜光粉是由100mol铝酸锶、3mol三氧化二铕、5mol氧化镝混合，在高温下烧制而成的)，聚乙烯蜡为由东莞市鼎海塑胶化工有限公司生产，硬脂酸酰胺为由山东优索化工科
技有限公司生产，单螺杆挤出机为由张家港弗兰德机械有限公司生产。
[0032]实施例1
[0033]一种用于3D打印的夜光PBAT线材，其组分按照重量百分比配比为：
[0034]80份PBAT、20份夜光粉、1.5份氧化聚乙烯蜡、1.5份硬脂酸酰胺。其制备方法如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的夜光PBAT线材，其特征在于，按照重量百分比包含以下组分：80
‑
90份的PBAT、10
‑
20份的夜光粉、1
‑
2份的润滑剂、1
‑
2份的分散剂。2.根据权利要求1所述的用于3D打印的夜光PBAT线材，其特征在于，所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、油酸酰胺和亚乙基双硬脂酸酰胺中的任意一种。3.根据权利要求1所述的用于3D打印的夜光PBAT线材，其特征在于，所述分散剂选自硬脂酸酰胺、三硬脂酸甘油酯和亚乙基双硬脂酸酰胺中的任意一种。4.一种用于3D打印的夜光PBAT线材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1称重：按照以下重量百分比称重：80
‑
90份的PBAT、10
‑
20份的夜光粉、1
‑
2份的润滑剂、1
‑
2份的分散剂；S2烘干：将PBAT烘干处理；S3混合；S4挤出。5.根据权利要求4所述的用于3D打印的夜光PBAT线材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2烘干为在50
‑
60℃温度下干燥10
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：褚忠，胡超群，沈睿，罗业波，蔡义强，梁嘉强，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：