用于3D打印的尼龙粉末的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于3D打印的尼龙粉末的制备方法，其包括：将表面活性剂、光吸收剂、增容剂、降粘剂、抗氧剂和导热粉等加入尼龙粉末，通过高速搅拌混合得到改性尼龙基料；将改性尼龙基料、溶剂油和乳化剂加入反应釜中，搅拌加热到180～260℃使尼龙粉末溶化成液体，高速搅拌乳化形成尼龙高温乳液；将尼龙高温乳液快速冷却形成尼龙混悬液，经分离、洗涤、干燥、筛分得到30～100μm球形尼龙粉末。本发明专利技术的制备工艺简单易行，制备时间周期短，过程易于控制、可重复性好，合成产物的粒度分布均匀、形态规整、呈球形或近球形，粉末导热性和流动性好，使尼龙粉末在3D打印材料中具有更加广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于3D打印的尼龙粉末的制备方法，其包括：将表面活性剂、光吸收剂、增容剂、降粘剂、抗氧剂和导热粉等加入尼龙粉末，通过高速搅拌混合得到改性尼龙基料；将改性尼龙基料、溶剂油和乳化剂加入反应釜中，搅拌加热到180～260℃使尼龙粉末溶化成液体，高速搅拌乳化形成尼龙高温乳液；将尼龙高温乳液快速冷却形成尼龙混悬液，经分离、洗涤、干燥、筛分得到30～100μm球形尼龙粉末。本专利技术的制备工艺简单易行，制备时间周期短，过程易于控制、可重复性好，合成产物的粒度分布均匀、形态规整、呈球形或近球形，粉末导热性和流动性好，使尼龙粉末在3D打印材料中具有更加广阔的应用前景。【专利说明】用于3D打印的尼龙粉末的制备方法
本专利技术涉及尼龙粉末的制备
，尤其是一种用于3D打印的尼龙粉末的制 备方法。
技术介绍
3D打印是一种快速成型技术，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等 可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。尼龙是一种结晶性聚合物，其烧结成型性能 优良，制品强度高、韧性好，非常适用于高分子材料的3D打印。然而，3D打印要求粉末材料 具有球形或者近球形、并且粒径分布要均匀、粉末导热性和流动好，才能使其易于加热溶化 和成型，提高制品的表面光洁度。 目前，用于3D打印的尼龙粉末材料的制备方法主要有机械深冷粉碎法、直接聚合 法和溶剂沉淀法。机械深冷粉碎法和乳液聚合法获得的粉末形态不规则，难于形成球形或 近形颗粒。通过溶剂沉淀法可制得形貌规整、粒子呈球形或近球形的粉末，是目前运用最多 的制备3D打印尼龙粉末的方法。溶剂沉淀法将尼龙材料和溶剂在反应釜中升温搅拌至原 料完全溶解，然后再慢慢降温，使溶解的原材料通过结晶在溶剂中沉淀，将溶剂过滤干燥或 者直接蒸馏获得粉末。常用的溶剂为醇类，如甲醇、乙醇、乙二醇等，是易燃、易挥发的液体， 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。然而，溶剂沉淀法在制备过程中需要将醇类溶剂加热 至IJ 150°C以上，高温制备过程反应釜中会形成高压蒸气，对过程控制要求高、难度大，粉末生 产周期长，难于实现大批量生产。因此，需要探索和研究3D打印尼龙粉末的新型、有效制备 方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种制备周期短、在制备过程中不会产生高压蒸汽的用于 3D打印的尼龙粉末的制备方法。 -种用于3D打印的尼龙粉末的制备方法，其包括如下步骤： S1、尼龙改性：将尼龙12基料放入混料机中，在尼龙12基料中喷雾添加助剂，助剂 为溶于有机溶剂的表面活性剂、光吸收剂、增容剂、降粘剂、抗氧剂和导热粉，将尼龙12基 料和助剂搅拌均匀后烘干制得改性尼龙基料； S2、融熔乳化：将改性尼龙基料、溶剂油和乳化剂加入反应釜，搅拌加热到180? 260°C使改性尼龙基料溶化成液体，在500?1500转/分的转速下搅拌乳化15?30分钟 形成尼龙高温乳液； S3、固化筛分：将尼龙高温乳液快速冷却，形成尼龙混悬液，将尼龙混悬液经过 固-液分离、洗涤、干燥得球形尼龙粉末，将球形尼龙粉末经分级筛分得到30?ΙΟΟμπι的 用于3D打印的尼龙粉末。 本专利技术提供的基于智能匹配用户需求的信息推送方法及系统，与现有制备方法相 t匕，本专利技术具有以下优点： 1、通过低温或常温条件下，利用高速搅拌对尼龙粉末进行改性处理，使各种助剂 附着于粉末表面，不需要高温溶炼，改性效果明显。 2、在熔融乳化过程中，通过溶剂油对改性尼龙基料进行包覆，避免氧化，通过加入 乳化剂可以使改性尼龙基料形成可以调控的球形液滴，使固化后的球形尼龙粉末具有更好 的流动性。在熔融乳化过程中不会产生高压蒸汽。 3、在固化筛分过程中，不会慢慢等待降温，可以快速降温，缩短了制备周期。 本专利技术制备的用于3D打印的尼龙粉末的球形尼龙粉末的粒径分布窄，颗粒流动 性及导热性好，粉末的粒径分布范围为30?100 μ m，平均粒径为57. 6 μ m，粒度分布均匀、 形态规整、导热性好、流动性好，满足3D打印的性能要求。制备过程不需要特种高压设备， 制备工艺简单，过程易于控制和实施，易于工业化生产。 【专利附图】【附图说明】 图1是通过本实施例提供的用于3D打印的尼龙粉末的制备方法获得的电子扫描 显像图。 【具体实施方式】 本专利技术实施例的一种用于3D打印的尼龙粉末的制备方法，其包括如下步骤： S1、尼龙改性：将尼龙12基料放入混料机中，在尼龙12基料中喷雾添加助剂，助剂 为溶于有机溶剂的表面活性剂、光吸收剂、增容剂、降粘剂、抗氧剂和导热粉，将尼龙12基 料和助剂搅拌均匀后烘干制得改性尼龙基料。 尼龙12化学俗称为聚十二内酰胺。利用高速搅拌对尼龙12基料进行改性处理， 使各种助剂附着于粉末表面，不需要高温溶炼，改性效果明显。 可选地，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述光吸收剂为2-(2-羟基-3， 5-二丁叔基苯基）-5-氯代苯并三唑（英文名为UV327)。所述增容剂为马来酸酐接枝聚乙 烯（PE-g-MAH)。所述所述降粘剂为白炭墨。所述抗氧剂为四季戊四醇酯。所述导热粉为氧化铝。 S2、融熔乳化：将改性尼龙基料、溶剂油和乳化剂加入反应釜，搅拌加热到180? 260°C使改性尼龙基料溶化成液体，在500?1500转/分的转速下搅拌乳化15?30分钟 形成尼龙高温乳液。 优选地，所述溶剂油为蓖麻油或硅油，所述乳化剂为硬脂酸锌或石蜡。 优选地，所述改性尼龙基料与溶剂油的重量比例为1 :3?1 :10,所述乳化剂与改 性尼龙基料的重量比例为1 :200?3 :100。 蓖麻油或硅油对改性尼龙基料进行包覆，避免氧化，硬脂酸锌或石蜡作为乳化剂， 可以使改性尼龙基料形成可以调控的球形液滴，且硬脂酸锌或石蜡可使固化后的球形尼龙 粉末具有更好的流动性。 此处所述的球形尼龙粉末包括球形以及近似于球形的尼龙粉末。并且在熔融乳化 过程中不会产生高压蒸汽。 S3、固化筛分：将尼龙高温乳液快速冷却，形成尼龙混悬液，将尼龙混悬液经过 固-液分离、洗涤、干燥得球形尼龙粉末，将球形尼龙粉末经分级筛分得到30?100 μ m的 用于3D打印的尼龙粉末。合成粉料的颗粒近似为球状，颗粒间无明显的团聚现象，颗粒粒 度均匀。 制成的用于3D打印的尼龙粉末如图1所示。本专利技术制备的用于3D打印的尼龙 粉末的球形尼龙粉末的粒径分布窄，颗粒流动性及导热性好，粉末的粒径分布范围为30? 100 μ m，平均粒径为57. 6 μ m，粒度分布均匀、形态规整、导热性好、流动性好，满足3D打印 的性能要求。制备过程不需要特种高压设备，制备工艺简单，过程易于控制和实施，易于工 业化生产。 实施例1 : 将尼龙12基料放入混料机中，添加表面活性剂、光吸收剂、增容剂、降粘剂、抗氧 剂和导热粉，搅拌均匀后烘干制得改性尼龙基料；将改性尼龙基料、溶剂油和乳化剂加入反 应釜，搅拌加热到200°C使改性尼龙基料溶化成液体，高速搅拌乳化30min形成尼龙高温乳 液，转速为500转/min ;将尼龙高温乳液快速冷却，形成尼龙混悬液，经过固-液分离、洗 涤、干燥、分级筛分得球形用于3D打印的尼龙粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D打印的尼龙粉末的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、尼龙改性：将尼龙12基料放入混料机中，在尼龙12基料中喷雾添加助剂，助剂为溶于有机溶剂的表面活性剂、光吸收剂、增容剂、降粘剂、抗氧剂和导热粉，将尼龙12基料和助剂搅拌均匀后烘干制得改性尼龙基料；S2、融熔乳化：将改性尼龙基料、溶剂油和乳化剂加入反应釜，搅拌加热到180～260℃使改性尼龙基料溶化成液体，在500～1500转/分的转速下搅拌乳化15～30分钟形成尼龙高温乳液；S3、固化筛分：将尼龙高温乳液快速冷却，形成尼龙混悬液，将尼龙混悬液经过固‑液分离、洗涤、干燥得球形尼龙粉末，将球形尼龙粉末经分级筛分得到30～100μm的用于3D打印的尼龙粉末。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭凡，李娜，胡霞，李玲，彭良莹，沈国春，
申请(专利权)人：武汉励合化学新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42