聚乳酸合金及其制備方法、3d打印材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)屬于3D打印材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種通過非生物材料ABS改性生物 材料聚乳酸而得到聚乳酸合金。
【背景技術(shù)】
[0002] 3D打印技術(shù)（3DPrinting)是21世紀(jì)制造業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展的一項(xiàng)新興成型制造 技術(shù)，被稱為"具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)"。伴隨著該技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)于該技術(shù)所需 3D打印材料的研究也進(jìn)入了白熱化的狀態(tài)，當(dāng)前3D打印材料主要包括聚乳酸和ABS。
[0003] 聚乳酸（PLA)是一種可完全生物降解、對(duì)環(huán)境友好的脂肪族聚酯類高分子材料， 具有良好的化學(xué)惰性、良好的生物相容性、極易于加工以及其相應(yīng)制品廢棄后能在微生物、 酸堿等自然條件下完全分解成對(duì)環(huán)境無毒無害的二氧化碳和水等優(yōu)點(diǎn)。然而PLA具有玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度較高、性脆、耐沖擊強(qiáng)度低以及柔性差等不足，這些缺點(diǎn)極大地限制了PLA在3D 打印材料領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004] ABS是一種由苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN)連續(xù)相和聚丁二烯（PB)橡膠分散相組 成的"海島"型兩相結(jié)構(gòu)的三組分熱塑性樹脂。ABS樹脂具有優(yōu)異的機(jī)械性能、高的熱穩(wěn)定 性能和耐化學(xué)性能以及好的加工性能，因此可看做3D打印材料的首選材料。
[0005]PLA和ABS用作3D打印材料時(shí)具有明顯的區(qū)別：（l)PLA打印時(shí)氣味為棉花糖味， 而ABS打印時(shí)為刺鼻的有害氣味；（2)PLA打印溫度在200攝氏度左右，而ABS要在220攝 氏度以上；(3)PLA比ABS具有更低的收縮率，即使打印較大尺寸的模型時(shí)也表現(xiàn)很好；(4) PLA是晶體，ABS是非晶體，因?yàn)锳BS無相變，因此ABS不吸噴嘴的熱能，而PLA卻可能因吸 收噴嘴熱量而使部分PLA因放熱而直接從液體相變?yōu)楣腆w，從而有堵住3D打印機(jī)噴嘴的風(fēng) 險(xiǎn)。
[0006] 綜上所述，現(xiàn)有聚乳酸和ABS材料可用于3D打印材料，但是還未達(dá)到理想的結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種聚乳酸合金及其制備方法、3D打印材料，其通過ABS 改性聚乳酸，從而獲得可更有效用于3D打印的聚乳酸合金。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0009] 本申請(qǐng)實(shí)施例公開了一種聚乳酸合金，按重量份包括：
[0010] 45~95份的聚乳酸；
[0011] 1 ~50 份的ABS;
[0012] 0~5份的表面活性劑，大于0份。
[0013] 優(yōu)選的，在上述的聚乳酸合金中，所述的聚乳酸選自聚D-乳酸、聚L-乳酸、聚 (D，L)-乳酸中的一種或多種組合。
[0014] 優(yōu)選的，在上述的聚乳酸合金中，所述的ABS選自3504牌號(hào)、275牌號(hào)、8391牌號(hào)、 3513牌號(hào)、3453牌號(hào)、8434牌號(hào)、8433牌號(hào)中的一種或多種組合。
[0015] 優(yōu)選的，在上述的聚乳酸合金中，所述的表面活性劑選自苯基三甲氧基硅烷、乙烯 基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種組合。
[0016] 相應(yīng)的，本申請(qǐng)還公開了一種聚乳酸合金的制備方法，包括步驟：
[0017] (1)、將聚乳酸和ABS分別在50~100攝氏度下真空干燥1~10小時(shí)；
[0018] (2)、將干燥后的聚乳酸、ABS、以及表面活性劑混合均勻；
[0019] (3)、通過螺桿擠出機(jī)將聚乳酸、ABS和表面活性劑共混物擠出成型。
[0020] 優(yōu)選的，在上述的聚乳酸合金的制備方法中，所述螺桿擠出機(jī)各段溫度分別為 140~180攝氏度、150~190攝氏度和140~180攝氏度，螺桿轉(zhuǎn)速為300~600r/min。
[0021] 優(yōu)選的，在上述的聚乳酸合金的制備方法中，所述的螺桿擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī) 或雙螺桿擠出機(jī)。
[0022] 本申請(qǐng)還公開了一種3D打印材料，按重量份包括：
[0023] 45~95份的聚乳酸；
[0024] 1 ~50份的ABS;
[0025] 0~5份的表面活性劑。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0027] 1)、本發(fā)明所得聚乳酸合金產(chǎn)品具有比單一聚乳酸更好的光澤。
[0028] 2)、本發(fā)明所得聚乳酸合金產(chǎn)品具有比單一聚乳酸更低的密度，使材料更輕便。
[0029] 3)、本發(fā)明所得聚乳酸合金產(chǎn)品具有比單一聚乳酸具有更高溫度下的尺寸穩(wěn)定 性。
[0030] 4)、本發(fā)明所得聚乳酸合金產(chǎn)品降低了單一聚乳酸堵住3D打印機(jī)噴嘴的可能性。
[0031] 5)、本發(fā)明所得聚乳酸合金產(chǎn)品具有比單一聚乳酸更好的沖擊韌性。
[0032] 6)、本發(fā)明所得聚乳酸合金產(chǎn)品具有投資低、操作簡(jiǎn)單和前景廣的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0033] 為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034] 圖1所示為本發(fā)明具體實(shí)施例1和對(duì)比例所獲得產(chǎn)品的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 本發(fā)明通過下列實(shí)施例作進(jìn)一步說明：根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。 然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用 于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 將56克聚乳酸和40克ABS分別在50攝氏度下真空干燥10小時(shí)；將干燥后的聚 乳酸和ABS加入三頸燒瓶中，通過機(jī)械攪拌器將三頸燒瓶中的聚乳酸和ABS混合均勻；向裝 有聚乳酸和ABS的三頸燒瓶中加入4克表面活性劑，通過機(jī)械攪拌器將聚乳酸、ABS和表面 活性劑三者混合均勻；通過螺桿擠出機(jī)將聚乳酸、ABS和表面活性劑共混物擠出成型，其中 螺桿擠出機(jī)各段溫度分別為140攝氏度、150攝氏度和140攝氏度，螺桿轉(zhuǎn)速為300r/min。
[0038] 對(duì)比例
[0039] 將95克聚乳酸在50攝氏度下真空干燥10小時(shí)；將干燥后的聚乳酸加入三頸燒瓶 中；向裝有聚