本發(fā)明涉及一種3D打印材料領(lǐng)域，具體是一種3D打印用可降解材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

3D打印是一種快速成型技術(shù)，其中一種就是利用紫外光輻射而快速固化成型的。3D打印在成型上具有其快速一面，是一個(gè)發(fā)展非常迅速的行業(yè)。但是，在發(fā)展過程中，3D打印所使用的材料大都來自合成材料，而打印的模型都是短暫使用的，在使用過一段時(shí)間后，就會(huì)遺棄。這些廢棄的材料都是化學(xué)合成的材料，很難光降解或發(fā)生生物降解，給環(huán)境造成了很大的壓力，因此需要解決3D打印材料的可降解問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種3D打印用可降解材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種3D打印用可降解材料，其特征在于，按照重量份的主要原料為：玉米淀粉8-15份、卡拉膠10-16份、聚乳酸30-37份、木屑4-9份、聚天冬氨酸7-14份、活性炭10-18份、酒石酸4-10份、抗氧化劑264 0.2-0.6份、柚子皮5-10份、硅烷偶聯(lián)劑0.2-0.7份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述3D打印用可降解材料，按照重量份的主要原料為：玉米淀粉9-11份、卡拉膠12-15份、聚乳酸31-36份、木屑4-9份、聚天冬氨酸9-13份、活性炭12-16份、酒石酸6-8份、抗氧化劑264 0.2-0.6份、柚子皮5-10份、硅烷偶聯(lián)劑0.2-0.7份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述3D打印用可降解材料，按照重量份的主要原料為：玉米淀粉10份、卡拉膠14份、聚乳酸35份、木屑6份、聚天冬氨酸11份、活性炭14份、酒石酸7份、抗氧化劑264 0.4份、柚子皮8份、硅烷偶聯(lián)劑0.5份。

一種3D打印用可降解材料的制備方法，具體步驟為：

首先，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將玉米淀粉、卡拉膠、聚乳酸、木屑、聚天冬氨酸、活性炭、酒石酸、柚子皮、硅烷偶聯(lián)劑混勻，放置反應(yīng)釜中，反應(yīng)溫度為50-60℃，反應(yīng)時(shí)間為5-8h；反應(yīng)結(jié)束后，加入抗氧化劑264并混勻，隨后進(jìn)行擠壓造粒，即得。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟中反應(yīng)溫度為55℃，反應(yīng)時(shí)間為7.2h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明得到的用于3D打印的生物基可降解材料按照GB/T19276.1-2003標(biāo)準(zhǔn)，模擬在自然含水環(huán)境中生物分解過程，測試得到其生物分解率分別為95％、97.1％、98％、97.7％、97.3％，材料的光降解率分別達(dá)到90％、91.8％、93.2％、94.1％、93.7％，材料經(jīng)過測試?yán)鞆?qiáng)度分別為5.5MPa、7MPa、8.3MPa、7.4MPa、7.2MPa，彎曲強(qiáng)度為4.4MPa、4.8MPa、6.1MPa、5.8MPa、5.5MPa。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種3D打印用可降解材料，其特征在于，按照重量份的主要原料為：玉米淀粉8份、卡拉膠10份、聚乳酸30份、木屑4份、聚天冬氨酸7份、活性炭10份、酒石酸4份、抗氧化劑264 0.2份、柚子皮5份、硅烷偶聯(lián)劑0.2份。

一種3D打印用可降解材料的制備方法，具體步驟為：

首先，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將玉米淀粉、卡拉膠、聚乳酸、木屑、聚天冬氨酸、活性炭、酒石酸、柚子皮、硅烷偶聯(lián)劑混勻，放置反應(yīng)釜中，反應(yīng)溫度為50℃，反應(yīng)時(shí)間為5h；反應(yīng)結(jié)束后，加入抗氧化劑264并混勻，隨后進(jìn)行擠壓造粒，即得。

實(shí)施例2

一種3D打印用可降解材料，其特征在于，按照重量份的主要原料為：玉米淀粉9份、卡拉膠12份、聚乳酸31份、木屑4份、聚天冬氨酸9份、活性炭12份、酒石酸6份、抗氧化劑264 0.2份、柚子皮5份、硅烷偶聯(lián)劑0.2份。

一種3D打印用可降解材料的制備方法，具體步驟為：

首先，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將玉米淀粉、卡拉膠、聚乳酸、木屑、聚天冬氨酸、活性炭、酒石酸、柚子皮、硅烷偶聯(lián)劑混勻，放置反應(yīng)釜中，反應(yīng)溫度為53℃，反應(yīng)時(shí)間為6.1h；反應(yīng)結(jié)束后，加入抗氧化劑264并混勻，隨后進(jìn)行擠壓造粒，即得。

實(shí)施例3

一種3D打印用可降解材料，其特征在于，按照重量份的主要原料為：玉米淀粉10份、卡拉膠14份、聚乳酸35份、木屑6份、聚天冬氨酸11份、活性炭14份、酒石酸7份、抗氧化劑264 0.4份、柚子皮8份、硅烷偶聯(lián)劑0.5份。

一種3D打印用可降解材料的制備方法，具體步驟為：

首先，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將玉米淀粉、卡拉膠、聚乳酸、木屑、聚天冬氨酸、活性炭、酒石酸、柚子皮、硅烷偶聯(lián)劑混勻，放置反應(yīng)釜中，反應(yīng)溫度為55℃，反應(yīng)時(shí)間為7.2h；反應(yīng)結(jié)束后，加入抗氧化劑264并混勻，隨后進(jìn)行擠壓造粒，即得。

實(shí)施例4

一種3D打印用可降解材料，其特征在于，按照重量份的主要原料為：玉米淀粉11份、卡拉膠15份、聚乳酸36份、木屑9份、聚天冬氨酸13份、活性炭16份、酒石酸8份、抗氧化劑264 0.6份、柚子皮10份、硅烷偶聯(lián)劑0.7份。

一種3D打印用可降解材料的制備方法，具體步驟為：

首先，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將玉米淀粉、卡拉膠、聚乳酸、木屑、聚天冬氨酸、活性炭、酒石酸、柚子皮、硅烷偶聯(lián)劑混勻，放置反應(yīng)釜中，反應(yīng)溫度為58.4℃，反應(yīng)時(shí)間為7.6h；反應(yīng)結(jié)束后，加入抗氧化劑264并混勻，隨后進(jìn)行擠壓造粒，即得。

實(shí)施例5

一種3D打印用可降解材料，其特征在于，按照重量份的主要原料為：玉米淀粉15份、卡拉膠16份、聚乳酸37份、木屑9份、聚天冬氨酸14份、活性炭18份、酒石酸10份、抗氧化劑264 0.6份、柚子皮10份、硅烷偶聯(lián)劑0.7份。

一種3D打印用可降解材料的制備方法，具體步驟為：

首先，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將玉米淀粉、卡拉膠、聚乳酸、木屑、聚天冬氨酸、活性炭、酒石酸、柚子皮、硅烷偶聯(lián)劑混勻，放置反應(yīng)釜中，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時(shí)間為8h；反應(yīng)結(jié)束后，加入抗氧化劑264并混勻，隨后進(jìn)行擠壓造粒，即得。

對本發(fā)明實(shí)施例1-5制備的3D打印用可降解材料進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：本發(fā)明制得的材料按照GB/T19276.1-2003標(biāo)準(zhǔn)，模擬在自然含水環(huán)境中生物分解過程，測試得到其生物分解率分別為95％、97.1％、98％、97.7％、97.3％，材料的光降解率分別達(dá)到90％、91.8％、93.2％、94.1％、93.7％，材料經(jīng)過測試?yán)鞆?qiáng)度分別為5.5MPa、7MPa、8.3MPa、7.4MPa、7.2MPa，彎曲強(qiáng)度為4.4MPa、4.8MPa、6.1MPa、5.8MPa、5.5MPa。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。