[发明专利]一种难燃聚乳酸3D打印材料的制备方法

权利要求书

1.一种难燃聚乳酸3D打印材料的制备方法，其特征在于：该方法具有以下步骤：

(1)对多壁碳纳米管进行氧化处理：取0.5g-1.5g多壁碳纳米管置入60ml-120ml浓硫酸和浓硝酸的混合液中，室温超声震荡20min-50min后，在80℃油浴中搅拌反应2h-6h，然后加入1L-2L去离子水稀释，微孔滤膜过滤、洗涤至中性，在70℃真空干燥12h-36h，得到氧化的多壁碳纳米管；

(2)对氧化后的多壁碳纳米管进行酰氯化处理：取0.5g-1.5g氧化的多壁碳纳米管，加入50ml-110ml亚硫酰氯溶液，超声震荡10min-15min后加入2ml-3ml二甲基甲酰胺，在70℃油浴中反应24h-48h后，减压蒸馏除去剩余的亚硫酰氯溶液，利用四氢呋喃洗涤，在70℃下真空干燥12h-36h，得酰氯化的多壁碳纳米管；

(3)对酰氯化的多壁碳纳米管进行表面接枝处理：取0.5g-1.5g酰氯化的多壁碳纳米管，并与0.5g-10g 9，10-二氢-9-氧杂-10-[N,N-二羟乙基氨甲基]-10-磷杂菲-10-氧化物和100ml-180ml二甲基乙酰胺混合，室温超声振荡10min-15min，滴加2ml-3ml吡啶，在120℃下回流反应24h-48h，冷却、微孔滤膜过滤，用二甲基乙酰胺洗涤，80℃下干燥15h-24h，得到表面接枝的多壁碳纳米管；

(4)聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料的制备：取0.05g-0.2g表面接枝的多壁碳纳米管，分散在10ml-25ml的氯仿溶液中，超声10min-30min后，加入0.4g-2g聚乳酸，磁力搅拌4h-8h，使聚乳酸完全溶解后，室温下待氯仿挥发完全，得到聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料；

(5)难燃聚乳酸3D打印材料的制备：在反应器中，按质量百分比加入聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料、聚乳酸和改性助剂，经高速分散，熔融共混，挤出造粒，拉伸成型后，制备得到难燃聚乳酸3D打印材料。

2.根据权利要求1所述的一种难燃聚乳酸3D打印材料的制备方法，其特征在于：在步骤(1)所述的浓硫酸和浓硝酸的混合液中浓硫酸与浓硝酸的体积比为3：1。

3.根据权利要求1所述的一种难燃聚乳酸3D打印材料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中所述的四氢呋喃使用前需进行预处理，所述预处理的方法为：在四氢呋喃溶液中加入钠，加热回流，以二苯甲酮做指示剂，待溶液变为深蓝色后减压蒸馏，避光、密封保存。

4.根据权利要求1所述的一种难燃聚乳酸3D打印材料的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中所述的9，10-二氢-9-氧杂-10-[N,N-二羟乙基氨甲基]-10-磷杂菲-10-氧化物的制备方法为：在反应瓶中加入43.2g 9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、21g二乙胺和100mL蒸馏水，搅拌加热至80℃，缓慢滴入6.7g多聚甲醛，氮气保护下恒温回流反应1h后冷至室温，经真空旋转蒸发，用无水乙醇洗涤提纯、120℃真空干燥3h，研磨得到9，10-二氢-9-氧杂-10-[N,N-二羟乙基氨甲基]-10-磷杂菲-10-氧化物。

5.根据权利要求1所述的一种难燃聚乳酸3D打印材料的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中所述的吡啶使用前需进行预处理，所述预处理的方法为：在吡啶溶液中加入氢化钙混合加热回流3h后，减压蒸馏，另外将4A分子筛放于马弗炉在500℃下灼烧4h，降温后与减压蒸馏液体装入干燥的棕色瓶中于干燥器中储存备用。

6.根据权利要求1所述的一种难燃聚乳酸3D打印材料的制备方法，其特征在于：所述聚乳酸和多壁碳纳米管使用前需在70℃下干燥24h。