[发明专利]一种可降解3D打印复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可降解3D打印复合材料及其制备方法。所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯40‑80份、罂粟籽粉20‑35份、巴豆酸15‑20份、β‑甲壳素10‑15份、丝素蛋白5‑12份、鲑鱼脊椎骨粉10‑18份。本发明的可降解3D打印复合材料具有机械强度高，可降解，保温隔热效果好，抗菌率高等优点；优化制备工艺，可有效提高产品性能，市场推广价值高。

技术领域

本发明涉及一种3D打印材料，具体是一种可降解3D打印复合材料及其制备方法。

背景技术

3D打印技术是以计算机为三维设计模型为基础，运用金属粉末、聚合物材料通过逐层打印的方式构建起来的技术。目前较为成熟的3D打印技术主要有：立体光固化，激光烧结法，熔融层积法(FDM)等。在发展过程中，3D打印所使用的材料大都来自合成材料，而打印的模型都是短暂使用的，在使用过一段时间后，就会遗弃。这些废弃的材料都是化学合成的材料，很难光降解或发生生物降解，给环境造成了很大的压力，因此需要解决3D打印材料的可降解问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降解3D打印复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可降解3D打印复合材料，所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯40-80份、罂粟籽粉20-35份、巴豆酸15-20份、β-甲壳素10-15份、丝素蛋白5-12份、鲑鱼脊椎骨粉10-18份。

作为本发明进一步的方案：所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯62份、罂粟籽粉25份、巴豆酸17份、β-甲壳素12份、丝素蛋白9份、鲑鱼脊椎骨粉14份。

一种可降解3D打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)罂粟籽粉改性：将巴豆酸与其3-5倍重量的70％的乙醇溶液混合均匀，得混合溶液；将混合溶液加入到罂粟籽粉中，混合均匀，得混合物料；将混合物料加热至55-60℃，再在加热后的混合物料中加入pH调节剂调节混合物料的pH＝8-10，得混合物料A；将β-甲壳素加入混合物料A中，搅拌完全反应，制得混合物料B；将混合物料B进行干燥糊化后，即得改性罂粟籽粉；

(2)将鲑鱼脊椎骨粉和丝素蛋白混合，加入混合物1-2倍的水，混合均匀；

(3)将步骤(2)所得物与聚己内酯混合，置于95-98℃下搅拌混合20-40min；

(4)将改性罂粟籽粉与步骤(3)所得物混合，置于50-60℃下搅拌反应1-2h；然后升温至62-65℃，继续搅拌混合30-50min，然后通过挤出机挤出，即得。

作为本发明进一步的方案：步骤(1)罂粟籽粉改性：将巴豆酸与其4倍重量的70％的乙醇溶液混合均匀，得混合溶液；将混合溶液加入到罂粟籽粉中，混合均匀，得混合物料；将混合物料加热至58℃，再在加热后的混合物料中加入pH调节剂调节混合物料的pH＝9.6，得混合物料A；将β-甲壳素加入混合物料A中，搅拌完全反应，制得混合物料B；将混合物料B进行干燥糊化后，即得改性罂粟籽粉。

作为本发明进一步的方案：步骤(2)将鲑鱼脊椎骨粉和丝素蛋白混合，加入混合物1.3倍的水，混合均匀。

作为本发明进一步的方案：步骤(3)将步骤(2)所得物与聚己内酯混合，置于97℃下搅拌混合28min。

作为本发明进一步的方案：步骤(4)将改性罂粟籽粉与步骤(3)所得物混合，置于58℃下搅拌反应1.2h；然后升温至63℃，继续搅拌混合42min，然后通过挤出机挤出，即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：