目前幾乎所有的通用塑料都可以應用于3D打印，但由于每種塑料的特性存在差異，導致3D打印的工藝以及制品性能受到影響。目前影響塑料材料應用于3D打印的因素主要有：打印溫度高、材料流動(dòng)性差，導致工作環(huán)境出現揮發(fā)成分，打印嘴易堵，影響制品精密度;普通的塑料強度較低，適應的范圍太窄，需要對塑料做增強處理;冷卻均勻性差，定型慢，易造成制品收縮和變形;缺少功能化和智能化的應用。3D打印產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵是材料，塑料材料作為3D打印Z為成熟的材料，目前仍存在較多問(wèn)題：受塑料強度的影響，塑料材料適應領(lǐng)域有限，成品的物理機械特性較差;需要高溫加工、低溫流動(dòng)性差、固化慢、易變形、精密度低;缺少塑料在領(lǐng)域的拓展。為此，3D打印塑料改性技術(shù)的發(fā)展目前主要有以下四個(gè)方向。
1.流動(dòng)性改性
為了實(shí)現塑料的流動(dòng)改性，可以參考利用潤滑劑等進(jìn)行改性。但由于使用過(guò)多的潤滑劑會(huì )導致?lián)]發(fā)分增加，切削弱制品的剛性和強度，因此通過(guò)加入高剛性、高流動(dòng)性的球形的硫酸鋇、玻璃微珠等無(wú)機材料可以彌補塑料流動(dòng)性差的缺陷。對粉末塑料可采用粉體表面包覆片狀無(wú)機粉體如滑石粉、云母粉等以增加流動(dòng)性。另外，可在塑料合成時(shí)直接形成微球，以確保流動(dòng)性。
2.增強改性
通過(guò)補強材料可以提升塑料的剛性和強度。如通過(guò)玻璃纖維、金屬纖維、木質(zhì)纖維用于增強ABS的增強使復合材料適合于3D熔融沉積工藝;粉末狀塑料通常通過(guò)激光燒結，可以通過(guò)復合多種材料進(jìn)行增強改性，包括添加玻璃纖維的尼龍粉、添加碳纖維的尼龍粉、尼龍與聚醚酮混合等。
3.快速凝固
塑料的凝固時(shí)間與結晶性密切相關(guān)。為了加快塑料3D熔融沉積后快速凝固成形，可以通過(guò)使用合理的成核劑以加快塑料定型凝固，也可以通過(guò)在塑料材料中復合不同熱容的金屬以加快凝固的速度。
4.功能化
塑料材料用于3D打印由于材料的特殊性，在一些領(lǐng)域應用受到限制。但如果賦予塑料一些功能，會(huì )大大拓展塑料在3D打印制造領(lǐng)域的應用范圍。如傳統功能性塑料制品通常在加工時(shí)混入功能性材料，但由于功能性材料的特殊性，對加工工藝、加工設備要求極高，甚至有些功能性材料由于自身熱性能的限制無(wú)法直接加入塑料中。特別是一些用于生物醫療的復雜器件、導電材料、溫控材料、形變記憶材料采用傳統制造方法難以滿(mǎn)足要求。通過(guò)選擇3D打印成型，不但可以得到復雜形狀的智能材料，而且通過(guò)復合使具有功能的材料在3D打印成型時(shí)直接填入塑料。
如將電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濕度、光、pH值等敏感材料通過(guò)3D打印用于塑料獲得智能材料;利用有機聚合物將金屬粉末粘接制備具有形狀記憶功能的合金;在生物醫療領(lǐng)域，利用3D打印技術(shù)制備雙管道聚乳酸/β-磷酸三鈣生物陶瓷復合材料支架，具有可控的多孔結構，力學(xué)性能明顯增強。英國華威大學(xué)研制出一種新型導電塑料復合材料，而這種材料的Z大特點(diǎn)是可供人們打印符合自己意愿的電子產(chǎn)品，從而減少不必要的電子廢棄物。另外，塑料通過(guò)功能化利用3D技術(shù)可以制作高分子光伏材料、高分子光電材料、高分子儲能材料等。
3D打印塑料的發(fā)展趨勢
由于塑料自身強度的限制，塑料材料在3D打印中的應用目前僅限于普通制品。但隨著(zhù)3D打印技術(shù)的發(fā)展，傳統塑料的性能被大幅提升，依靠塑料強大的快速熔融沉積和低溫粘接特性將被廣泛應用到3D打印制造領(lǐng)域。除了塑料自身可以通過(guò)3D打印制品外，在玻璃、陶瓷、無(wú)機粉體、金屬等的3D打印都需要依靠塑料的粘接性來(lái)完成。塑料材料將向高強度發(fā)展，通過(guò)提高的強度，可被用來(lái)直接替換金屬用于各類(lèi)復雜構件，既便宜又質(zhì)輕，甚至可以替代玻璃、陶瓷等制品，從而使塑料材料在3D制造中被廣泛應用。
除此之外，塑料材料可避開(kāi)低強度的缺陷，向復合化、功能化發(fā)展，特別是實(shí)現多元材料復合、從而賦予塑料特定功能。通過(guò)3D打印技術(shù)可以制造工藝復雜的智能材料、光電高分子材料、光熱高分子材料、光伏高分子材料、儲能高分子材料等新材料。利用生物塑料的生物相容性，可以向醫學(xué)人體組織發(fā)展。3D打印在細胞、軟組織、器官、骨骼方面具有巨大的空間，尤其是組織工程應用中具有獨特的優(yōu)勢。在今后10～20年，改性塑料材料將仍是3D打印的主流材料并在3D打印的浪潮中獲得跨越性的發(fā)展。
