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3D打印技术凭借其个性化定制、快速成型等优势,已经成为工业设计领域的热门方向。广泛应用于医疗器械、汽车制造、工业设计等诸多领域。目前3D打印的应用范围已经逐渐从理论模型深入到实际的工业化生产之中。这使得3D打印可以更好贴近人们的生产生活,为桌面级3D打印设备走进千家万户奠定了基础。同时也对3D打印的材料提出了新的要求。本文从3D打印材料的功能化出发,采用熔融沉积成型(FDM)技术,以熔融共混方法对材料进行复合改性,制备功能化3D打印材料。结论如下:1、根据行业标准,从表观性能、流动性能、力学性能、热学性能、材料安全性能五个方面,制定3D打印材料挤出成形用塑料线材标准,保证打印制作精度。2、采用溴代烷、N,N-二甲基乙二胺合成季铵盐抗菌剂QDED。QDED对S.aureus最小抑菌浓度为4μg/mL,对E.aureus最小抑菌浓度为8μg/mL,QDED具有良好的抗菌性。选用ABS-g-MAH为界面剂,制备3D打印用抗菌ABS线材。在熔融共混过程中,高温下QDED中的氨基和ABS-g-MAH中的MAH反应生成酰胺基团。在扫面电镜图片中观察QDED在ABS中分散均匀无团聚现象发生。当QDED含量为3Phr时贴膜法测试结果显示ABS/QDED复合材料对S.aureus和E.aureus具有明显的抗菌性。3、通过熔融挤出的方法制备ABS/QDED/PLA可降解3D打印复合材料,与ABS/QDED复合材料相同当QDED含量为3Phr时贴膜法测试,材料对S.aureus和E.aureus具有明显的抗菌性。当PLA的加入为20%时,ABS/QDED/PLA复合材料的力学性能最为优异,且材料的动态频率扫描曲线显示储能模量(G’)>损耗模量(G"),材料间具有较强的粘结性。有利于3D打印成型。ABS/QDED/PLA复合材料进行降解测试,在碱性条件下四周内完成碎片化降解。4、选用生物基可降解材料PBS和PBAT对PLA进行改性,当PBS、PBAT为30%时,PLA力学性能剧烈下降;PBS和PBAT的添加量为10%、20%时,可以制备出完全可降解、韧性好的3D打印线材。当PBS、PBAT添加量为10%、20%时储能模量(G’)>损耗模量(G”),材料具有较强的粘结性。对 PBS、PBAT、PLA、PBS:PLA80:20、PBAT:PLA80:20 五组材料进行降解性能测试。在碱性条件下四周后,PBS、PBAT完全降解。PBS:PLA 80:20剩余30%左右的材料碎片,PBAT:PLA 80:20剩余20%左右的材料碎片、PLA剩余40%左右的材料碎片。PBS和PBAT的降解性能优于PLA,将PBS和PBAT加入PLA中可以使材料加快降解。