[发明专利]一种用于3D打印的夜光PBAT线材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于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：80‑90份的PBAT、10‑20份的夜光粉、1‑2份的润滑剂、1‑2份的分散剂。上述线材的制备方法为首先按照上述组分称取，然后将干燥的PBAT与夜光粉、润滑剂、分散剂混合，然后在3D打印线材挤出机中挤出，得到夜光PBAT线材。得到的线材熔融温度低、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。本发明不仅有利于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。

技术领域

本发明属于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。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

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。

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。

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。

本发明还提供了一种用于3D打印的夜光PBAT线材的制备方法，包括以下步骤：

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；

优选地，所述步骤S2烘干为在50-60℃温度下干燥10-12h。

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。

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。

优选地，所述夜光PBAT线材的直径为1.75±0.03mm

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。