一種3d打印包裝粉體材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種3D打印包裝粉體材料及其制備方法，由如下重量份數(shù)的原料制備而成：聚右旋乳酸、PETG、聚丁烯、聚苯硫醚、酚醛樹脂、聚丁二酸丁二醇酯、納米鉭粉、矽麗粉、納米氧化鈰、納米凹凸棒土、萜烯樹脂、巖藻聚糖硫酸酯、四硼酸鈉、吐溫?40、鄰苯二甲酸二辛酯、油酸聚氧乙撐酯、聚乙烯蠟、酒石酸。由本發(fā)明制備的3D打印包裝粉體材料所制備的產(chǎn)品，其拉伸強度在86.4?90.4MPa之間，斷裂伸長率在236?254%之間，缺口沖擊強度在358?376 kJ/m2之間，綜合力學性能良好，符合包裝行業(yè)對包裝材料的性能要求。
【專利說明】
一種3D打印包裝粉體材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于材料領域，具體涉及一種3D打印包裝粉體材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 3D打印技術，是根據(jù)所設計的3D模型，通過3D打印設備逐層增加材料來制造三維 產(chǎn)品的技術。這種逐層堆積成形技術又被稱作增材制造。3D打印技術具有節(jié)約材料、節(jié)省能 源、制作效率高、精密程度高且可制作復雜產(chǎn)品等優(yōu)點，綜合了數(shù)字建模技術、機電控制技 術、信息技術、材料科學與化學等諸多領域的前沿技術，是快速成型技術的一種，被譽為"第 三次工業(yè)革命"的核心技術。
[0003] 3D打印材料是3D打印技術的核心和主要物質基礎，3D打印材料主要包括光敏樹 月旨、橡膠、金屬、陶瓷和工程塑料等等多種。3D打印材料的形態(tài)主要為l-100um的粉末狀、絲 狀、層片狀和液體狀等，其中以粉體類材料居多。隨著包裝的形式多樣化，對包裝材料的精 度、形狀、阻隔性等性能提出了更高的要求。目前，3D打印技術在包裝材料領域的應用較少， 因此開發(fā)一種3D打印包裝粉體材料具有重大意義。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決現(xiàn)有技術問題的至少一種，提供一種3D打印包裝粉體材料及其制 備方法。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的： 本發(fā)明公開一種3D打印包裝粉體材料，由如下重量份數(shù)的原料制備而成:聚右旋乳酸 50-70份、PETG 20-36份、聚丁烯7-15份、聚苯硫醚4-13份、酚醛樹脂5-12份、聚丁二酸丁二 醇酯6-13份、納米鉭粉4-9份、砂麗粉3-8份、納米氧化鋪5-11份、納米凹凸棒土 4-10份、砲稀 樹脂6-12份、巖藻聚糖硫酸酯3-9份、四硼酸鈉2-9份、吐溫-40 3-9份、鄰苯二甲酸二辛酯4-8份、油酸聚氧乙撐酯5-13份、聚乙烯蠟2-7份、酒石酸4-9份。
[0006] 優(yōu)選的，還包括色料1-4份。
[0007] 進一步，優(yōu)選的，所述3D打印包裝粉體材料，由如下重量份數(shù)的原料制備而成：聚 右旋乳酸58份、PETG 27份、聚丁烯11份、聚苯硫醚8份、酚醛樹脂9份、聚丁二酸丁二醇酯9 份、納米鉭粉5份、砂麗粉6份、納米氧化鋪8份、納米凹凸棒土7份、砲稀樹脂9份、巖藻聚糖硫 酸酯5份、四硼酸鈉6份、吐溫-40 5份、鄰苯二甲酸二辛酯6份、油酸聚氧乙撐酯11份、聚乙烯 蠟5份、酒石酸7份。
[0008] 進一步，優(yōu)選的，所述3D打印包裝粉體材料，由如下重量份數(shù)的原料制備而成：聚 右旋乳酸62份、PETG 24份、聚丁烯9份、聚苯硫醚6份、酚醛樹脂6份、聚丁二酸丁二醇酯11 份、納米鉭粉6份、砂麗粉4份、納米氧化鋪9份、納米凹凸棒土5份、砲稀樹脂8份、巖藻聚糖硫 酸酯4份、四硼酸鈉5份、吐溫-40 4份、鄰苯二甲酸二辛酯7份、油酸聚氧乙撐酯9份、聚乙烯 蠟3份、酒石酸5份。
[0009] 上述一種3D打印包裝粉體材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚右旋乳酸、PETG、聚苯硫醚、酚醛樹脂置于攪拌罐中，加熱至70-95°C，以1000-1600r/min 的速度攬摔 15_40min; (2) 升溫至115-140 °C，將聚丁烯、聚丁二酸丁二醇酯、納米氧化鈰、納米凹凸棒土、納米 鉭粉、矽麗粉、酒石酸、巖藻聚糖硫酸酯和四硼酸鈉加入上述攪拌罐中，以500-900r/min的 速度攪拌35-50min; (3) 降溫至80-95°C，再將余下原料加入上述攪拌罐中，以300-600r/min的速度攪拌1-3h； (4) 自然冷卻至室溫，烘干后粉碎過篩即得所述的3D打印包裝粉體材料。
[00?0] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中加熱至83°C，以1450r/min的速度攪拌25min。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述步驟(2)中升溫至122°C，以700r/min的速度攪拌40min。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟(3沖降溫至86°C，以350r/min的速度攪拌2h。
[0013] 由于采用了以上技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下有益效果： 由本發(fā)明制備的3D打印包裝粉體材料所制備產(chǎn)品，其拉伸強度在86.4-90.4MPa之間， 斷裂伸長率在236-254%之間，缺口沖擊強度在358-376 kj/m2之間，綜合力學性能良好，符 合包裝行業(yè)對包裝材料的性能要求。此外，本發(fā)明可為3D打印技術在包裝材料的應用提供 一定的借鑒價值，具有顯著重要的意義。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合具體實施例，對本發(fā)明作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明， 但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0015] 實施例一 本實施例一種3D打印包裝粉體材料，由如下重量份數(shù)的原料制備而成:聚右旋乳酸50 份、PETG 20份、聚丁烯7份、聚苯硫醚4份、酚醛樹脂5份、聚丁二酸丁二醇酯6份、納米鉭粉4 份、矽麗粉3份、納米氧化鈰5份、納米凹凸棒土 4份、萜烯樹脂6份、巖藻聚糖硫酸酯3份、四硼 酸鈉2份、吐溫-40 3份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、油酸聚氧乙撐酯5份、聚乙烯蠟2份、酒石酸4 份。
[0016] 優(yōu)選的，還包括色料1份。
[0017] 本實施例的一種3D打印包裝粉體材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚右旋乳酸、PETG、聚苯硫醚、酚醛樹脂置于攪拌罐中，加熱至70°C，以1000r/min 的速度攪拌15min; (2) 升溫至115°C，將聚丁烯、聚丁二酸丁二醇酯、納米氧化鈰、納米凹凸棒土、納米鉭 粉、矽麗粉、酒石酸、巖藻聚糖硫酸酯和四硼酸鈉加入上述攪拌罐中，以500r/min的速度攪 拌350min; (3) 降溫至80°C，再將余下原料加入上述攪拌罐中，以300r/min的速度攪拌lh; (4) 自然冷卻至室溫，烘干后粉碎過篩即得所述的3D打印包裝粉體材料。
[0018] 實施例二 本實施例一種3D打印包裝粉體材料，由如下重量份數(shù)的原料制備而成:聚右旋乳酸70 份、PETG 36份、聚丁烯15份、聚苯硫醚13份、酚醛樹脂12份、聚丁二酸丁二醇酯13份、納米鉭 粉9份、矽麗粉8份、納米氧化鈰11份、納米凹凸棒土 10份、萜烯樹脂12份、巖藻聚糖硫酸酯9 份、四硼酸鈉9份、吐溫-40 9份、鄰苯二甲酸二辛酯8份、油酸聚氧乙撐酯13份、聚乙烯蠟7 份、酒石酸9份。
[0019] 優(yōu)選的，還包括色料4份。
[0020]本實施例的一種3D打印包裝粉體材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚右旋乳酸、PETG、聚苯硫醚、酚醛樹脂置于攪拌罐中，加熱至95°C，以1600r/min 的速度攪拌40min; (2) 升溫至140°C，將聚丁烯、聚丁二酸丁二醇酯、納米氧化鈰、納米凹凸棒土、納米鉭 粉、矽麗粉、酒石酸、巖藻聚糖硫酸酯和四硼酸鈉加入上述攪拌罐中，以900r/min的速度攪 摔50min; (3) 降溫至95°C，再將余下原料加入上述攪拌罐中，以600r/min的速度攪拌l-3h; (4) 自然冷卻至室溫，烘干后粉碎過篩即得所述的3D打印包裝粉體材料。
[0021] 實施例三 本實施例一種3D打印包裝粉體材料，由如下重量份數(shù)的原料制備而成:聚右旋乳酸60 份、PETG 28份、聚丁烯11份、聚苯硫醚8份、酚醛樹脂8份、聚丁二酸丁二醇酯10份、納米鉭粉 6份、砂麗粉5份、納米氧化鋪8份、納米凹凸棒土 7份、砲稀樹脂9份、巖藻聚糖硫酸酯6份、四 硼酸鈉5份、吐溫-406份、鄰苯二甲酸二辛酯6份、油酸聚氧乙撐酯9份、聚乙烯蠟4份、酒石酸 6份。
[0022]優(yōu)選的，還包括色料2份。
[0023]本實施例的一種3D打印包裝粉體材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚右旋乳酸、PETG、聚苯硫醚、酚醛樹脂置于攪拌罐中，加熱至82°C，以1300r/min 的速度攪拌27min; (2) 升溫至127 °C，將聚丁烯、聚丁二酸丁二醇酯、納米氧化鈰、納米凹凸棒土、納米鉭 粉、矽麗粉、酒石酸、巖藻聚糖硫酸酯和四硼酸鈉加入上述攪拌罐中，以700r/min的速度攪 摔42min; (3) 降溫至87°C，再將余下原料加入上述攪拌罐中，以450r/min的速度攪拌l-3h; (4) 自然冷卻至室溫，烘干后粉碎過篩即得所述的3D打印包裝粉體材料。
[0024]實施例四 本實施例一種3D打印包裝粉體材料，由如下重量份數(shù)的原料制備而成:聚右旋乳酸62 份、PETG 24份、聚丁烯9份、聚苯硫醚6份、酚醛樹脂6份、聚丁二酸丁二醇酯11份、納米鉭粉6 份、矽麗粉4份、納米氧化鈰9份、納米凹凸棒土 5份、萜烯樹脂8份、巖藻聚糖硫酸酯4份、四硼 酸鈉5份、吐溫-40 4份、鄰苯二甲酸二辛酯7份、油酸聚氧乙撐酯9份、聚乙烯蠟3份、酒石酸5 份。
[0025]優(yōu)選的，還包括色料3份。
[0026]本實施例的一種3D打印包裝粉體材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚右旋乳酸、PETG、聚苯硫醚、酚醛樹脂置于攪拌罐中，加熱至83°C，以1450r/min 的速度攪拌25min; (2) 升溫至122°C，將聚丁烯、聚丁二酸丁二醇酯、納米氧化鈰、納米凹凸棒土、納米鉭 粉、矽麗粉、酒石酸、巖藻聚糖硫酸酯和四硼酸鈉加入上述攪拌罐中，以700r/min的速度攪 拌40min; (3) 降溫至86°C，再將余下原料加入上述攪拌罐中，以350r/min的速度攪拌2h; (4) 自然冷卻至室溫，烘干后粉碎過篩即得所述的3D打印包裝粉體材料。
[0027]實施例五 本實施例一種3D打印包裝粉體材料，由如下重量份數(shù)的原料制備而成:聚右旋乳酸67 份、PETG 32份、聚丁烯9份、聚苯硫醚5份、酚醛樹脂8份、聚丁二酸丁二醇酯7份、納米鉭粉5 份、矽麗粉4份、納米氧化鈰9份、納米凹凸棒土 5份、萜烯樹脂7份、巖藻聚糖硫酸酯8份、四硼 酸鈉4份、吐溫-40 5份、鄰苯二甲酸二辛酯6份、油酸聚氧乙撐酯9份、聚乙烯蠟5份、酒石酸6 份。
[0028] 優(yōu)選的，還包括色料1-4份。
[0029]本實施例的一種3D打印包裝粉體材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 將聚右旋乳酸、PETG、聚苯硫醚、酚醛樹脂置于攪拌罐中，加熱至85°C，以1200r/min 的速度攪拌30min; (2) 升溫至126°C，將聚丁烯、聚丁二酸丁二醇酯、納米氧化鈰、納米凹凸棒土、納米鉭 粉、矽麗粉、酒石酸、巖藻聚糖硫酸酯和四硼酸鈉加入上述攪拌罐中，以650r/min的速度攪 摔45min; (3) 降溫至80-95°C，再將余下原料加入上述攪拌罐中，以400r/min的速度攪拌l-3h; (4) 自然冷卻至室溫，烘干后粉碎過篩即得所述的3D打印包裝粉體材料。
[0030] 對比例一 本對比例與實施例二的不同之處在于:不包括聚丁烯、納米鉭粉和四硼酸鈉。
[0031] 對比例二 本對比例與實施例二的不同之處在于:不包括矽麗粉和聚苯硫醚。
[0032]性能測試 利用紅外激光器對上述粉體材料進行燒結成型，并對成型后的產(chǎn)品進行各項力學性能 測試，其測試結果如下表所示：
由上表的測試結果可知，由3D打印包裝粉體材料的制備的產(chǎn)品的拉伸強度在86.4-90.4MPa之間，斷裂伸長率在236-254%之間，缺口沖擊強度在358-376 kj/m2之間，綜合力學 性能良好，符合包裝行業(yè)對包裝材料的性能要求。
【主權項】
1. 一種3D打印包裝粉體材料，其特征在于，由如下重量份數(shù)的原料制備而成：聚右旋 乳酸50-70份、PETG 20-36份、聚丁烯7-15份、聚苯硫醚4-13份、酚醛樹脂5-12份、聚丁二酸 丁二醇酯6-13份、納米鉭粉4-9份、矽麗粉3-8份、納米氧化鈰5-11份、納米凹凸棒土 4-10份、 萜烯樹脂6-12份、巖藻聚糖硫酸酯3-9份、四硼酸鈉2-9份、吐溫-40 3-9份、鄰苯二甲酸二辛 酯4-8份、油酸聚氧乙撐酯5-13份、聚乙烯蠟2-7份、酒石酸4-9份。2. 如權利要求1所述的一種3D打印包裝粉體材料，其特征在于，還包括色料1-4份。3. 如權利要求1所述的一種3D打印包裝粉體材料，其特征在于，由如下重量份數(shù)的原 料制備而成:聚右旋乳酸58份、PETG 27份、聚丁烯11份、聚苯硫醚8份、酚醛樹脂9份、聚丁二 酸丁二醇酯9份、納米鉭粉5份、矽麗粉6份、納米氧化鈰8份、納米凹凸棒土 7份、萜烯樹脂9 份、巖藻聚糖硫酸酯5份、四硼酸鈉6份、吐溫-40 5份、鄰苯二甲酸二辛酯6份、油酸聚氧乙撐 酯11份、聚乙烯蠟5份、酒石酸7份。4. 如權利要求1所述的一種3D打印包裝粉體材料，其特征在于，由如下重量份數(shù)的原 料制備而成：聚右旋乳酸62份、PETG 24份、聚丁烯9份、聚苯硫醚6份、酚醛樹脂6份、聚丁二 酸丁二醇酯11份、納米鉭粉6份、矽麗粉4份、納米氧化鈰9份、納米凹凸棒土 5份、萜烯樹脂8 份、巖藻聚糖硫酸酯4份、四硼酸鈉5份、吐溫-40 4份、鄰苯二甲酸二辛酯7份、油酸聚氧乙撐 酯9份、聚乙烯蠟3份、酒石酸5份。5. 如權利要求1-4任意一項所述的一種3D打印包裝粉體材料的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟： (1) 將聚右旋乳酸、PETG、聚苯硫醚、酚醛樹脂置于攪拌罐中，加熱至70-95°C，以1000-1600r/min 的速度攬摔 15_40min; (2) 升溫至115-140°C，將聚丁烯、聚丁二酸丁二醇酯、納米氧化鈰、納米凹凸棒土、納米 鉭粉、矽麗粉、酒石酸、巖藻聚糖硫酸酯和四硼酸鈉加入上述攪拌罐中，以500-900r/min的 速度攪拌35-50min; (3) 降溫至80-95°C，再將余下原料加入上述攪拌罐中，以300-600r/min的速度攪拌1-3h； (4) 自然冷卻至室溫，烘干后粉碎過篩即得所述的3D打印包裝粉體材料。6. 如權利要求5所述的一種3D打印包裝粉體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟 (1) 中加熱至83°C，以1450r/min的速度攪拌25min。7. 如權利要求5所述的一種3D打印包裝粉體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟 (2) 中升溫至122°C，以700r/min的速度攪拌40min。8. 如權利要求5所述的一種3 D打印包裝粉體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟 (3) 中降溫至86°C，以350r/min的速度攪拌2h。
【文檔編號】C08K3/08GK105885373SQ201610338349
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】匡學明
【申請人】蘇州倍力特物流設備有限公司