[发明专利]一种3D打印生物基共聚酯及其制备方法

说明书

本发明属于C08F299/04有机高分子化合物技术领域，更具体的涉及一种3D打印生物基共聚酯及其制备方法。一种3D打印生物基共聚酯，制备原料括脂肪族聚酯、不饱和聚酯、助剂；所述的不饱和聚酯为聚富马酸丙二醇酯。本发明提供的一种3D打印生物基共聚酯，提高了打印耗材的韧性和拉伸强度；通过申请人大量研究性实验探究，得到制备3D打印生物基共聚酯的制备方法，并且得到的3D打印生物基共聚酯具有良好的流畅性，提高了打印性能，避免了打印过程中喷头堵塞的问题。经本发明提供的3D打印生物基共聚酯具有较好的生物降解性能，使用后可以快速的分解降解，避免了对环境的破坏，复合环保要求，具有极大的推广价值和使用意义。

技术领域

本发明属于C08F299/04有机高分子化合物技术领域，更具体的涉及一种3D打印生物基共聚酯及其制备方法。

背景技术

3D打印技术作为一种新兴起的技术在人们日常生活和工业生产中都扮演了中药的角色，随着3D打印技术的发展，关于打印的耗材也呈现出迅猛发展的状态。

申请号为202010021418.6中国发明专利提供了一种可光固化3D打印的聚酯低聚物及其制备方法，公开专利中公开了通过脂肪族聚酯生物降解材料以期制备得到力学性能优良，降解速度可调节、生物相容性好的生物医用材料，但是在公开专利中通过聚乳酸低聚物实现上述目的，聚乳酸具有质脆、不耐紫外线的缺陷，在公开专利中使用时制备得到的材料的力学性能和光固化效果可能影响材料的应用价值。

为了进一步扩大光固化3D打印材料的发展，仍需要研究者对制备原料和制备方法进行优化，以期在保证材料性能的同时优化光固化技术和生物降解材料的发展。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种3D打印生物基共聚酯，制备原料括脂肪族聚酯、不饱和聚酯、助剂；

所述的不饱和聚酯为聚富马酸丙二醇酯。

在本申请中，所述的聚富马酸丙二醇酯通过实验实自制得到，聚富马酸丙二醇酯的制备方法包括以下步骤：

1)将富马酸二甲酯和1，2-丙二醇以摩尔比1：3加入反应装置中，混合，然后加入氯化锌和对苯二酚，氯化锌和对苯二酚的摩尔比为10：3，混合搅拌，得到混合物A；

2)将步骤1)得到的混合物A进行除氧处理，而后在油浴条件下升温至90-120℃，稳定后，梯度升温至120-150℃，反应10-12小时；

3)减压反应3-10小时，后处理即得。

在一些优选的实施方式中，所述的脂肪族聚酯选自聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚(2，3-丁二醇/1，3-丙二醇/丁二酸/癸二酸/衣康酸)酯、聚(乳酸/丁二醇/癸二酸/衣康酸)酯中的至少一种。

在一些优选的实施方式中，所述的脂肪族聚酯为聚丁二酸丁二醇酯。

在一些优选的实施方式中，所述的聚富马酸丙二醇酯的重量为肪族聚酯聚酯重量的80-150wt％。

进一步优选的，所述的聚富马酸丙二醇酯的重量为肪族聚酯聚酯重量的120wt％。

在实验过程中申请人发现，在本体系中通过加入聚富马酸丙二醇酯可以提升其作为光固化3D打印材料的可能性，并且当聚富马酸丙二醇酯的重量为肪族聚酯聚酯重量的80-150wt％时，可以提升制备材料的拉伸强度，出现这种现象的原因申请人推测可能是因为：在本体系中通过聚富马酸丙二醇酯和肪族聚酯聚酯的相互作用，可以在本体系中形成交联的网络结构，在聚富马酸丙二醇酯的重量为肪族聚酯聚酯重量的80-150wt％时可以促进体系中活性基团的迁移的同时，提升制备的材料的降解性能。