本發明涉及到一種PLA基可降解3D打印耗材及其制備方法，屬于3D打印領域。
背景技術：
3D打印是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。經過近30年的發展，3D打印技術近年來正快速地走進我們的生產生活，3D打印技術已經在汽車、醫療、玩具模型等領域逐漸成熟起來。
目前，應用較多的塑料3D打印耗材主要有ABS、PA、PLA以及PVA等，其中ABS和PLA最為常見。PLA是目前最為成功的非石油路線合成的可生物降解高分子材料，它源于自然回歸于自然，具有較高的機械強度、耐溶劑性好、高光澤、優異的透明性和環境友好等優勢，但其韌性、耐熱性較差，缺乏柔性和彈性。這些缺點限制了PLA作為3D打印耗材的進一步運用。另外，PLA耗材易受濕度的影響，最終影響到打印成品的精度。為克服這些缺陷，本發明對PLA基可降解3D打印耗材及其制備方法進行了改良。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是要提供一種PLA基可降解3D打印耗材及其制備方法，PLA耗材能有效提高PLA材料的韌性、耐熱性，增強PLA材料的柔性和彈性，其制備方法能有效提高PLA耗材的干燥度，避免PLA耗材因受濕度影響而影響3D打印成品的精度。
本發明解決其技術問題用的技術方案是：一種PLA基可降解3D打印耗
材，按重量份包括以下組分：
采用上述技術方案，PLA做為主要原料，其成份最高，PHBV溶體的黏度較低，在含量較少(質量份數為1-9份)時能對含量較高的高分子組分起到“潤滑”作用，因此本發明中增加少量的PHBV塑料可以有效提高PLA塑料的潤滑性。
通過添加增韌劑，可以降低PLA材料脆性，進而提高韌性、抗沖擊性能，可以防止打印時起疙瘩、斷線，提高打印質量。
通過增加抗氧劑可以提高PLA材料的加工穩定性，即在一定程度上提高其耐熱性。
通過添加潤滑降解劑可以進一步增強PLA材料的潤滑度、加速降解速度。
優選地，所述PLA塑料的重均分子量為40000-200000。
優選地，所述PLA塑料為L型聚乳酸，聚乳酸有多種類型，L型聚乳酸結構相對穩定。
優選地，所述抗結劑為硅鋁酸鈉或二氧化硅，通過增加抗結劑可以防止顆粒或粉狀原料聚集結塊、保持松散，在各組分混合時使得混合的更加均勻。
所述潤滑降解劑為脂肪酸酰胺和納米二氧化鈦按照重量比1:2組成的混合物。
所述增塑劑為丙三醇或乙二醇或鄰苯二甲酸二辛脂或磷酸三苯脂。
一種PLA基可降解3D打印耗材的制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取配方組分
按照權利要求1所述一種PLA基可降解3D打印耗材的配方分別稱取所述的組分；
(2)干燥處理
將步驟(1)中稱取好的配方組分放入干燥設備中以80℃-100℃的溫度干燥6-12小時，所述的干燥設備為電熱鼓風干燥箱；
(3)制備混合物
將步驟(2)中干燥后的所述各組分放入高速混合機中混合10-30分鐘，混合均勻，得到混合物；
(4)制備PLA基原料
將步驟(3)中得到的所述混合物加入雙螺桿擠出機中，經熔融、耦合擠出，得到PLA基原料，雙螺桿擠出機的擠出溫度為190-210℃；
(5)冷卻并二次干燥
將步驟(4)獲得的PLA基原料進行自然冷卻，然后通過吹干機進行二次干燥，自然冷卻指將步驟(4)獲得的PLA基原料放置在陰涼處，自然冷卻3-5小時，二次干燥的時間是3-5小時；
(6)制備3D打印PLA可降解耗材
將步驟(5)中得到的所述PLA基原料加入3D制線機，制備得到3D打印PLA基可降解耗材。
本發明的有益效果為：由于本發明通過各原料組分的結合，制成一種PLA基可降解3D打印耗材，能有效提高PLA材料的韌性、耐熱性，增強PLA材料的柔性和彈性。其制備方法經過一系列的步驟，特別是兩次干燥的過程，能有效提高PLA耗材的干燥度，避免PLA耗材因受濕度影響而影響3D打印成品的精度。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
一種PLA基可降解3D打印耗材，按重量份包括以下組分：
所述的PLA塑料的重均分子量為40000。
所述的PLA塑料為L型聚乳酸；所述的抗結劑為硅鋁酸鈉。
所述的潤滑降解劑為脂肪酸酰胺和納米二氧化鈦按照重量比1:2組成的混合物。
所述的增塑劑為丙三醇。
一種PLA基可降解3D打印耗材的制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取配方組分
按照權利要求1所述一種PLA基可降解3D打印耗材的配方分別稱取所述的組分；
(2)干燥處理
將步驟(1)中稱取好的配方組分放入干燥設備中以80℃的溫度干燥12小時，所述的干燥設備為電熱鼓風干燥箱；
(3)制備混合物
將步驟(2)中干燥后的所述各組分放入高速混合機中混合10分鐘，混合均勻，得到混合物；
(4)制備PLA基原料
將步驟(3)中得到的所述混合物加入雙螺桿擠出機中，經熔融、耦合擠出，得到PLA基原料，雙螺桿擠出機的擠出溫度為190；
(5)冷卻并二次干燥
將步驟(4)獲得的PLA基原料進行自然冷卻，然后通過吹干機進行二次干燥，自然冷卻指將步驟(4)獲得的PLA基原料放置在陰涼處，自然冷卻3小時，二次干燥的時間是3小時；
(6)制備3D打印PLA可降解耗材
將步驟(5)中得到的所述PLA基原料加入3D制線機，制備得到3D打印PLA基可降解耗材。
實施例2
一種PLA基可降解3D打印耗材，按重量份包括以下組分：
所述的PLA塑料的重均分子量為60000。
所述的PLA塑料為L型聚乳酸。
所述的抗結劑為二氧化硅。
所述的潤滑降解劑為脂肪酸酰胺和納米二氧化鈦按照重量比1:2組成的混合物。
所述的增塑劑為乙二醇。
一種PLA基可降解3D打印耗材的制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取配方組分
按照權利要求1所述一種PLA基可降解3D打印耗材的配方分別稱取所述的組分；
(2)干燥處理
將步驟(1)中稱取好的配方組分放入干燥設備中以90℃的溫度干燥8小時，所述的干燥設備為電熱鼓風干燥箱；
(3)制備混合物
將步驟(2)中干燥后的所述各組分放入高速混合機中混合20分鐘，混合均勻，得到混合物；
(4)制備PLA基原料
將步驟(3)中得到的所述混合物加入雙螺桿擠出機中，經熔融、耦合擠出，得到PLA基原料，雙螺桿擠出機的擠出溫度為200℃；
(5)冷卻并二次干燥
將步驟(4)獲得的PLA基原料進行自然冷卻，然后通過吹干機進行二次干燥，自然冷卻指將步驟(4)獲得的PLA基原料放置在陰涼處，自然冷卻4小時，二次干燥的時間是4小時；
(6)制備3D打印PLA可降解耗材
將步驟(5)中得到的所述PLA基原料加入3D制線機，制備得到3D打印PLA基可降解耗材。
實施例3
一種PLA基可降解3D打印耗材，按重量份包括以下組分：
所述的PLA塑料的重均分子量為200000。
所述的PLA塑料為L型聚乳酸。
所述的抗結劑為硅鋁酸鈉。
所述的潤滑降解劑為脂肪酸酰胺和納米二氧化鈦按照重量比1:2組成的混合物。
所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂。
一種PLA基可降解3D打印耗材的制備方法，包括如下步驟：
(1)稱取配方組分
按照權利要求1所述一種PLA基可降解3D打印耗材的配方分別稱取所述的組分；
(2)干燥處理
將步驟(1)中稱取好的配方組分放入干燥設備中以100℃的溫度干燥12小時，所述的干燥設備為電熱鼓風干燥箱；
(3)制備混合物
將步驟(2)中干燥后的所述各組分放入高速混合機中混合30分鐘，混合均勻，得到混合物；
(4)制備PLA基原料
將步驟(3)中得到的所述混合物加入雙螺桿擠出機中，經熔融、耦合擠出，得到PLA基原料，雙螺桿擠出機的擠出溫度為210℃；
(5)冷卻并二次干燥
將步驟(4)獲得的PLA基原料進行自然冷卻，然后通過吹干機進行二次干燥，自然冷卻指將步驟(4)獲得的PLA基原料放置在陰涼處，自然冷卻5小時，二次干燥的時間是5小時；
(6)制備3D打印PLA可降解耗材
將步驟(5)中得到的所述PLA基原料加入3D制線機，制備得到3D打印PLA基可降解耗材。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。