本發(fā)明涉及到一種PHBV基可降解3D打印耗材及其制備方法，屬于3D打印領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，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(gòu)造物體的技術(shù)。經(jīng)過近30年的發(fā)展，3D打印技術(shù)近年來正快速地走進我們的生產(chǎn)生活，3D打印技術(shù)已經(jīng)在汽車、醫(yī)療、玩具模型等領(lǐng)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、PHBV等。PBHV的生產(chǎn)原料是玉米，是可生物降解高分子材料，必能為人類減輕對石油資源的依賴、遏制白色污染、控制溫室效應、3D打印以及社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻。但是PHBV在常溫下既脆又硬，在熔融狀態(tài)下極不穩(wěn)定，易于分解，結(jié)晶度高，機械性能和耐溶劑性能差；另外，PHBV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(fā)明對PHBV基可降解3D打印耗材及其制備方法進行了改良。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種PHBV基可降解3D打印耗材及其制備方法，PHBV耗材能有效提高PHBV材料的韌性、穩(wěn)定性，增強PHBV材料的柔性和彈性，其制備方法能有效提高PHBV耗材的干燥度，避免PHBV耗材因受濕度影響而影響3D打印成品的精度。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題用的技術(shù)方案是：一種PHBV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(shù)方案，PHBV做為主要原料，其成份最高，增加適量的PLA塑料可以增加耗材的強度、透明度及對氣候變化的抵抗能力。
PHBV是疏水性材料，而淀粉等填充助劑是親水性物質(zhì)，二者結(jié)合可以有效提高混合效果，且本發(fā)明淀粉含量高，在土壤中微生物的作用下，可以完全分解成水、二氧化碳及有機物，無污染。
通過添加增韌劑，可以降低PHBV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(zhì)量。
通過添加潤滑降解劑可以進一步增強PHBV材料的潤滑度、加速降解速度。
優(yōu)選地，所述的PHBV塑料的重均分子量為20-100萬，分散系數(shù)為1.5-5。
優(yōu)選地，所述的淀粉為玉米淀粉或小麥淀粉或紅薯淀粉。
優(yōu)選地，所述的抗結(jié)劑為硅鋁酸鈉或二氧化硅，通過增加抗結(jié)劑可以防止顆?；蚍蹱钤暇奂Y(jié)塊、保持松散，在各組分混合時使得混合的更加均勻。。
優(yōu)選地，所述的偶聯(lián)劑為鋁酸脂或二異氰酸脂。
優(yōu)選地，所述的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。
優(yōu)選地，所述的抗結(jié)劑為硅鋁酸鈉或二氧化硅，
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。
一種PHBV基可降解3D打印耗材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)稱取配方組分
按照權(quán)利要求1所述一種PHBV基可降解3D打印耗材的配方分別稱取所述的組分；
(2)制作變形淀粉
將淀粉、水、抗結(jié)劑混合，攪拌成漿，之后脫水，將脫水后淀粉放入離心機做油粉分離，然后將分離后的淀粉與偶聯(lián)劑導入高速合機中改性25-35分鐘，制成變形淀粉；
(3)干燥處理
將步驟(2)中的變形淀粉與稱取好的PHBV塑料、PLA塑料、增韌劑、潤滑降解劑、抗結(jié)劑、增塑劑放入干燥設(shè)備中以80℃-100℃的溫度干燥6-12小時，所述的干燥設(shè)備為電熱鼓風干燥箱；
(4)制備混合物
將步驟(3)中干燥后的所述各組分放入高速混合機中混合10-30min，混合均勻，得到混合物；
(5)制備PHBV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(jīng)熔融、耦合擠出，得到PHBV基原料所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為190-210℃；
(6)冷卻并二次干燥
將步驟(5)獲得的PHBV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(5)獲得的PHBV基原料放置在陰涼處，自然冷卻3-5小時，所述二次干燥的時間是3-5小時；
(7)制備3D打印PHBV可降解耗材
將步驟(6)中得到的所述PHBV基原料加入3D制線機，制備得到3D打印PHBV基可降解耗材。
本發(fā)明的有益效果為：由于本發(fā)明通過各原料組分的結(jié)合，制成一種PHBV基可降解3D打印耗材，能有效提高PHBV材料的韌性、穩(wěn)定性，增強PHBV材料的柔性和彈性。其制備方法經(jīng)過一系列的步驟，特別是兩次干燥的過程，能有效提高PHBV耗材的干燥度，避免PHBV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(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
一種PHBV基可降解3D打印耗材，按重量份包括以下組分：
所述的PHBV塑料的重均分子量為20萬，分散系數(shù)為1.5。
所述的淀粉為玉米淀粉。
所述的抗結(jié)劑為硅鋁酸鈉。
所述的偶聯(lián)劑為鋁酸脂。
增塑劑為丙三醇。
一種PHBV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(quán)利要求1所述一種PHBV基可降解3D打印耗材的配方分別稱取所述的組分；
(2)制作變形淀粉
將淀粉、水、抗結(jié)劑混合，攪拌成漿，之后脫水，將脫水后淀粉放入離心機做油粉分離，然后將分離后的淀粉與偶聯(lián)劑導入高速合機中改性25分鐘，制成變形淀粉；
(3)干燥處理
將步驟(2)中的變形淀粉與稱取好的PHBV塑料、PLA塑料、增韌劑、潤滑降解劑、抗結(jié)劑、增塑劑放入干燥設(shè)備中以80℃的溫度干燥6小時；
(4)制備混合物
將步驟(3)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；
(5)制備PHBV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(jīng)熔融、耦合擠出，得到PHBV基原料，所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為190；
(6)冷卻并二次干燥
將步驟(5)獲得的PHBV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(5)獲得的PHBV基原料放置在陰涼處，自然冷卻3-小時，所述二次干燥的時間是3小時；
(7)制備3D打印PHBV可降解耗材
將步驟(6)中得到的所述PHBV基原料加入3D制線機，制備得到3D打印PHBV基可降解耗材。
實施例2
一種PHBV基可降解3D打印耗材，按重量份包括以下組分：
所述的PHBV塑料的重均分子量為50萬，分散系數(shù)為3。
所述的淀粉為小麥淀粉。
所述的抗結(jié)劑為或二氧化硅。
所述的偶聯(lián)劑為二異氰酸脂。
所述的增塑劑為乙二醇。
一種PHBV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(quán)利要求1所述一種PHBV基可降解3D打印耗材的配方分別稱取所述的組分；
(2)制作變形淀粉
將淀粉、水、抗結(jié)劑混合，攪拌成漿，之后脫水，將脫水后淀粉放入離心機做油粉分離，然后將分離后的淀粉與偶聯(lián)劑導入高速合機中改性30分鐘，制成變形淀粉；
(3)干燥處理
將步驟(2)中的變形淀粉與稱取好的PHBV塑料、PLA塑料、增韌劑、潤滑降解劑、抗結(jié)劑、增塑劑放入干燥設(shè)備中以90℃的溫度干燥8小時，所述的干燥設(shè)備為電熱鼓風干燥箱；
(4)制備混合物
將步驟(3)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；
(5)制備PHBV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(jīng)熔融、耦合擠出，得到PHBV基原料，所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為200℃；
(6)冷卻并二次干燥
將步驟(5)獲得的PHBV基原料進行自然冷卻，然后通過吹干機進行二次干燥，所述的自然冷卻指將步驟(5)獲得的PHBV基原料放置在陰涼處，自然冷卻4小時，所述二次干燥的時間是4小時；
(7)制備3D打印PHBV可降解耗材
將步驟(6)中得到的所述PHBV基原料加入3D制線機，制備得到3D打印PHBV基可降解耗材。
實施例3
一種PHBV基可降解3D打印耗材，其特征在于，按重量份包括以下組分：
所述的PHBV塑料的重均分子量為100萬，分散系數(shù)為5。
所述的淀粉為紅薯淀粉。
所述的抗結(jié)劑為硅鋁酸鈉。
所述的偶聯(lián)劑為鋁酸脂。
所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂。
一種PHBV基可降解3D打印耗材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)稱取配方組分
按照權(quán)利要求1所述一種PHBV基可降解3D打印耗材的配方分別稱取所述的組分；
(2)制作變形淀粉
將淀粉、水、抗結(jié)劑混合，攪拌成漿，之后脫水，將脫水后淀粉放入離心機做油粉分離，然后將分離后的淀粉與偶聯(lián)劑導入高速合機中改性35分鐘，制成變形淀粉；
(3)干燥處理
將步驟(2)中的變形淀粉與稱取好的PHBV塑料、PLA塑料、增韌劑、潤滑降解劑、抗結(jié)劑、增塑劑放入干燥設(shè)備中以100℃的溫度干燥12小時，所述的干燥設(shè)備為電熱鼓風干燥箱；
(4)制備混合物
將步驟(3)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；
(5)制備PHBV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(jīng)熔融、耦合擠出，得到PHBV基原料，所述雙螺桿擠出機的擠出溫度為210℃；
(6)冷卻并二次干燥
將步驟(5)獲得的PHBV基原料進行自然冷卻，然后通過吹干機進行二次干燥，所述的自然冷卻指將步驟(5)獲得的PHBV基原料放置在陰涼處，自然冷卻5小時，所述二次干燥的時間是5小時；
(7)制備3D打印PHBV可降解耗材
將步驟(6)中得到的所述PHBV基原料加入3D制線機，制備得到3D打印PHBV基可降解耗材。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)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(fā)明的精神實質(zhì)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(fā)明的保護范圍之內(nèi)。