1. 研究目的与意义
利用马来酸酐、滑石粉改性使用稻草秸秆增强的聚乳酸（PLA）3D打印材料，增强打印制品的力学性能和耐热性，改变PLA在打印过程的流变性能，提升FDM打印制品的性能、使打印材料适应不同的应用场合，扩宽3D打印的应用领域。
随着环境问题的日益严重，研究人员越来越关注材料的环保性，积极研发环境友好型的打印材料，此时，一种由玉米或木薯等植物中提取出的淀粉加工而成的材料聚乳酸（PLA），可以用于熔融沉积型3D打印。与传统的石油基塑料相比，PLA是安全、低碳、绿色、可再生的生物资源，被认定为新世纪最有发展前景的新型生态材料。
利用马来酸酐和滑石粉改进聚乳酸与生物质填料的相容性和聚乳酸基材的性能，可以提升熔融沉积型3D打印制品的力学性能、耐热性，使印制品能适应不同的应用场合，扩宽了3D打印的应用领域，降低3D打印的成本，对促进3D打印技术的发展，具有重要的意义。
2. 国内外研究现状分析
3d打印技术是指由计算机辅助设计模型（cad）直接驱动的，使用金属、塑料、陶瓷、树脂、蜡、纸、砂等材料，在快速成形设备里分层制造任何复杂形状的物理实体的技术。基本流程是，先用计算机软件设计三维模型，然后把三维数字模型离散为面、线和点，再通过3d打印设备分层堆积，最后变成一个三维的实物。3d打印是增材制造技术，具有制造成本低、生产周期短等明显优势，被誉为第三次工业革命最具标志性的生产工具。
熔融沉积制造工艺（fdm，fused deposition modeling）由美国学者scott crump于1988年研制成功，具有操作简单、成本较低等优点，目前是3d打印技术中市场化、商业化程度最高的3d打印技术。fdm的材料一般是热塑性材料，如abs、聚乳酸（pla）尼龙等、以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，挤出的材料在空气中迅速凝固，并与周围的材料融为一体。2008年后，国内外的学者开始把pla用于3d打印材料领域，以替代来源于石化资源的、不可再生的传统塑料。
而聚乳酸作为一种绿色环保型塑料，近些年来，开始有学者把pla用于3d打印材料中，但是产品成型的方式局限于传统的挤出成型、热压成型等。所以有些学者开始对聚乳酸进行改性，例如使用亚麻纤维、纤维素晶须(cellulose whisker)、使用微纤化纤维素(micro fibrillated cellulose, mfc)、纤维素纳米纤维(cellulose nano-fiber，cnf)与pla，采用双螺杆挤出、共混、在溶剂中搅拌、使用造纸工艺等方式进行混合，制成3d打印材料，材料的力学性能，耐热性能有所提高，但仍比传统注塑成型的材料性能低。将pla应用在3d打印中，是目前最新的生产技术与最有发展潜力的热塑性塑料的结合，有巨大的应用前景。
3. 研究的基本内容与计划
1、马来酸酐添加量与聚乳酸3d打印产品的性能研究。
在聚乳酸中添加0%，1.5%和3%的马来酸酐偶联剂，分别混合后造粒、拉丝，得到3d打印原料，测定马来酸酐改性后打印制品的性能。其中包括流变性能，力学性能，耐热性能。
4. 研究创新点
通过马来酸酐改性聚乳酸，提高复合材料的界面相容性，通过滑石粉改进聚乳酸基体的结晶度，提高聚乳酸基打印制品的性能，可以丰富打印原料的选择，拓宽3D打印的应用范围。
