技术领域
本发明涉及到一种PLA基可降解3D打印耗材及其制备方法，属于3D打印领域。
背景技术
3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。经过近30年的发展，3D打印技术近年来正快速地走进我们的生产生活，3D打印技术已经在汽车、医疗、玩具模型等领域逐渐成熟起来。
目前，应用较多的塑料3D打印耗材主要有ABS、PA、PLA以及PVA等，其中ABS和PLA最为常见。PLA是目前最为成功的非石油路线合成的可生物降解高分子材料，它源于自然回归于自然，具有较高的机械强度、耐溶剂性好、高光泽、优异的透明性和环境友好等优势，但其韧性、耐热性较差，缺乏柔性和弹性。这些缺点限制了PLA作为3D打印耗材的进一步运用。另外，PLA耗材易受湿度的影响，最终影响到打印成品的精度。为克服这些缺陷，本发明对PLA基可降解3D打印耗材及其制备方法进行了改良。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种PLA基可降解3D打印耗材及其制备方法，PLA耗材能有效提高PLA材料的韧性、耐热性，增强PLA材料的柔性和弹性，其制备方法能有效提高PLA耗材的干燥度，避免PLA耗材因受湿度影响而影响3D打印成品的精度。
本发明解决其技术问题用的技术方案是：一种PLA基可降解3D打印耗
材，按重量份包括以下组分：
采用上述技术方案，PLA做为主要原料，其成份最高，PHBV溶体的黏度较低，在含量较少(质量份数为1-9份)时能对含量较高的高分子组分起到“润滑”作用，因此本发明中增加少量的PHBV塑料可以有效提高PLA塑料的润滑性。
通过添加增韧剂，可以降低PLA材料脆性，进而提高韧性、抗冲击性能，可以防止打印时起疙瘩、断线，提高打印质量。
通过增加抗氧剂可以提高PLA材料的加工稳定性，即在一定程度上提高其耐热性。
通过添加润滑降解剂可以进一步增强PLA材料的润滑度、加速降解速度。
优选地，所述PLA塑料的重均分子量为40000-200000。
优选地，所述PLA塑料为L型聚乳酸，聚乳酸有多种类型，L型聚乳酸结构相对稳定。
优选地，所述抗结剂为硅铝酸钠或二氧化硅，通过增加抗结剂可以防止颗粒或粉状原料聚集结块、保持松散，在各组分混合时使得混合的更加均匀。
所述润滑降解剂为脂肪酸酰胺和纳米二氧化钛按照重量比1:2组成的混合物。
所述增塑剂为丙三醇或乙二醇或邻苯二甲酸二辛脂或磷酸三苯脂。
一种PLA基可降解3D打印耗材的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取配方组分
按照权利要求1所述一种PLA基可降解3D打印耗材的配方分别称取所述的组分；
(2)干燥处理
将步骤(1)中称取好的配方组分放入干燥设备中以80℃-100℃的温度干燥6-12小时，所述的干燥设备为电热鼓风干燥箱；
(3)制备混合物
将步骤(2)中干燥后的所述各组分放入高速混合机中混合10-30分钟，混合均匀，得到混合物；
(4)制备PLA基原料
将步骤(3)中得到的所述混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融、耦合挤出，得到PLA基原料，双螺杆挤出机的挤出温度为190-210℃；
(5)冷却并二次干燥
将步骤(4)获得的PLA基原料进行自然冷却，然后通过吹干机进行二次干燥，自然冷却指将步骤(4)获得的PLA基原料放置在阴凉处，自然冷却3-5小时，二次干燥的时间是3-5小时；
(6)制备3D打印PLA可降解耗材
将步骤(5)中得到的所述PLA基原料加入3D制线机，制备得到3D打印PLA基可降解耗材。
本发明的有益效果为：由于本发明通过各原料组分的结合，制成一种PLA基可降解3D打印耗材，能有效提高PLA材料的韧性、耐热性，增强PLA材料的柔性和弹性。其制备方法经过一系列的步骤，特别是两次干燥的过程，能有效提高PLA耗材的干燥度，避免PLA耗材因受湿度影响而影响3D打印成品的精度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种PLA基可降解3D打印耗材，按重量份包括以下组分：
所述的PLA塑料的重均分子量为40000。
所述的PLA塑料为L型聚乳酸；所述的抗结剂为硅铝酸钠。
所述的润滑降解剂为脂肪酸酰胺和纳米二氧化钛按照重量比1:2组成的混合物。
所述的增塑剂为丙三醇。
一种PLA基可降解3D打印耗材的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取配方组分
按照权利要求1所述一种PLA基可降解3D打印耗材的配方分别称取所述的组分；
(2)干燥处理
将步骤(1)中称取好的配方组分放入干燥设备中以80℃的温度干燥12小时，所述的干燥设备为电热鼓风干燥箱；
(3)制备混合物
将步骤(2)中干燥后的所述各组分放入高速混合机中混合10分钟，混合均匀，得到混合物；
(4)制备PLA基原料
将步骤(3)中得到的所述混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融、耦合挤出，得到PLA基原料，双螺杆挤出机的挤出温度为190；
(5)冷却并二次干燥
将步骤(4)获得的PLA基原料进行自然冷却，然后通过吹干机进行二次干燥，自然冷却指将步骤(4)获得的PLA基原料放置在阴凉处，自然冷却3小时，二次干燥的时间是3小时；
(6)制备3D打印PLA可降解耗材
将步骤(5)中得到的所述PLA基原料加入3D制线机，制备得到3D打印PLA基可降解耗材。
实施例2
一种PLA基可降解3D打印耗材，按重量份包括以下组分：
所述的PLA塑料的重均分子量为60000。
所述的PLA塑料为L型聚乳酸。
所述的抗结剂为二氧化硅。
所述的润滑降解剂为脂肪酸酰胺和纳米二氧化钛按照重量比1:2组成的混合物。
所述的增塑剂为乙二醇。
一种PLA基可降解3D打印耗材的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取配方组分
按照权利要求1所述一种PLA基可降解3D打印耗材的配方分别称取所述的组分；
(2)干燥处理
将步骤(1)中称取好的配方组分放入干燥设备中以90℃的温度干燥8小时，所述的干燥设备为电热鼓风干燥箱；
(3)制备混合物
将步骤(2)中干燥后的所述各组分放入高速混合机中混合20分钟，混合均匀，得到混合物；
(4)制备PLA基原料
将步骤(3)中得到的所述混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融、耦合挤出，得到PLA基原料，双螺杆挤出机的挤出温度为200℃；
(5)冷却并二次干燥
将步骤(4)获得的PLA基原料进行自然冷却，然后通过吹干机进行二次干燥，自然冷却指将步骤(4)获得的PLA基原料放置在阴凉处，自然冷却4小时，二次干燥的时间是4小时；
(6)制备3D打印PLA可降解耗材
将步骤(5)中得到的所述PLA基原料加入3D制线机，制备得到3D打印PLA基可降解耗材。
实施例3
一种PLA基可降解3D打印耗材，按重量份包括以下组分：
所述的PLA塑料的重均分子量为200000。
所述的PLA塑料为L型聚乳酸。
所述的抗结剂为硅铝酸钠。
所述的润滑降解剂为脂肪酸酰胺和纳米二氧化钛按照重量比1:2组成的混合物。
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。
一种PLA基可降解3D打印耗材的制备方法，包括如下步骤：
(1)称取配方组分
按照权利要求1所述一种PLA基可降解3D打印耗材的配方分别称取所述的组分；
(2)干燥处理
将步骤(1)中称取好的配方组分放入干燥设备中以100℃的温度干燥12小时，所述的干燥设备为电热鼓风干燥箱；
(3)制备混合物
将步骤(2)中干燥后的所述各组分放入高速混合机中混合30分钟，混合均匀，得到混合物；
(4)制备PLA基原料
将步骤(3)中得到的所述混合物加入双螺杆挤出机中，经熔融、耦合挤出，得到PLA基原料，双螺杆挤出机的挤出温度为210℃；
(5)冷却并二次干燥
将步骤(4)获得的PLA基原料进行自然冷却，然后通过吹干机进行二次干燥，自然冷却指将步骤(4)获得的PLA基原料放置在阴凉处，自然冷却5小时，二次干燥的时间是5小时；
(6)制备3D打印PLA可降解耗材
将步骤(5)中得到的所述PLA基原料加入3D制线机，制备得到3D打印PLA基可降解耗材。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。