一种用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料及其制备方法，其中用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料包括以下重量比的组份：聚芳硫醚砜粉末60‑95；玻璃纤维5‑40；偶联剂0.1‑1；粉末流动助剂0.1‑1。本发明专利技术的用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料及其制备方法通过玻璃纤维混合改性，不仅使得聚芳硫醚砜复合材料很好地兼具了增强效果和粉末流动性，而且玻璃纤维增强后的聚芳硫醚砜复合材料打印的工件具有优异的力学性能，从而能够直接应用于复杂功能件，且尺寸稳定，具有耐热、耐腐蚀等优良特性，从而弥补了尼龙等其他3D打印材料应用领域的不足。
【技术实现步骤摘要】
用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料及其制备方法
本专利技术属于增材制造
，具体涉及一种用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料及其制备方法。
技术介绍
3D打印技术是增材制造技术的通称，是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，其可将原型的几何形状、结构和所选材料的组合信息建立数据化描述模型，之后把这些信息输出到计算机控制的机电集成制造系统进行逐点、逐线、逐面的三维堆砌成型生产三维实体。相对于传统的减材制造加工技术，增材制造技术无需原胚和模具就能直接通过计算机模型数据，通过逐层叠加的方法生产任何所需的实体件，能够有效的简化产品的制造程序、缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。3D打印技术已广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造、生物工程及医疗、建筑、艺术制造等诸多领域。选择性激光烧结技术（SLS）是目前市场上常见的一种3D打印方法，此方法能够制造出高精度的制造件，已被很多领域广泛应用。近年来工程塑料被广泛应用于汽车工业、电子电器、机械、军事工业等领域。工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，其发展对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用。聚芳硫醚砜(简称PASS)是一种综合性能优异的特种工程塑料，不仅保持了特种工程塑料聚芳硫醚砜(PASS)优异的耐热、耐腐蚀性以及优异的力学性能，由于分子主链结构中具有强极性的砜基(-SO2-)和芳基结构，使得这一聚合物具有比聚苯硫醚（PPS）更优良的抗冲、抗弯、绝缘以及高温力学性能和耐辐射性、优良的加工性和更丰富的加工方式以及更广泛的市场、更高的性价比。由于聚芳硫醚砜具有的优良性能，使其作为高性能的特种工程塑料和高性能树脂基复合材料在汽车、机械、航空、军工等领域得到越来越广泛的应用，具有极好的发展潜力和市场前景。然而，随着选择性激光烧结设备的技术升级，目前用于选择性激光烧结技术的功能材料种类比较有限，以尼龙材料为主，其成形件的应用领域和范围受到材料特性限制，另外尼龙材料本身具有吸水性能，不耐化学腐蚀，使用过程中其力学性能及成型尺寸发生变化。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种具有优异的机械性能，以及优异的耐热、耐腐蚀性，且成型尺寸稳定的用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料，其特征在于，包括以下重量比的组份：聚芳硫醚砜粉末60-95；玻璃纤维5-40偶联剂0.1-1；粉末流动助剂0.1-1。作为本专利技术的进一步优选方案，聚芳硫醚砜粉末采用气流粉碎工艺制备。作为本专利技术的进一步优选方案，所述聚芳硫醚砜粉末的目数为20-300目。作为本专利技术的进一步优选方案，所述玻璃纤维的平均直径为1-50μm，平均长度为60-300μm。作为本专利技术的进一步优选方案，所述偶联剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱中的一种。作为本专利技术的进一步优选方案，所述偶联剂的粒径为0.1-10μm。作为本专利技术的进一步优选方案，所述粉末流动助剂为气相二氧化硅、纳米碳化硅、纳米氧化铝、纳米氧化钙、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙中的一种或几种。本专利技术还提供了一种用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料的制备方法，包括：将上述任一项所述的用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料包括的各组分混合搅拌均匀，并进行烘干后得到用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料。作为本专利技术的进一步优选方案，所述混合搅拌的转速为500-2000r/min，混合搅拌时间为1-60min。作为本专利技术的进一步优选方案，所述烘干的温度为100℃以下，且烘干的时间为1-48h。本专利技术的用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料及其制备方法具有以下有益效果：（1）、通过玻璃纤维混合改性，不仅使得聚芳硫醚砜复合材料很好地兼具了增强效果和粉末流动性，而且玻璃纤维增强后的聚芳硫醚砜复合材料打印的工件具有优异的力学性能，从而能够直接应用于复杂功能件，且尺寸稳定，具有耐热、耐腐蚀等优良特性，从而弥补了尼龙等其他3D打印材料应用领域的不足。（2）、通过将偶联剂添加到材料中，能够在烧结技术中很好地促进聚芳硫醚砜粉末与玻璃纤维的整体相容性。另外，由于粉末流动助剂的加入进一步改善了材料的粉末流动性，使得聚芳硫醚砜粉末在选择性烧结过程中的铺粉更顺畅，进而提高了打印的制件的精度和表面质量。具体实施方式实施例11、按照以下各组分及其重量配比准备原料：聚芳硫醚砜粉末60份玻璃纤维40份偶联剂0.1份粉末流动助剂0.2份所述聚芳硫醚砜粉末采用气流粉碎工艺制备，平均粒径D50为40μm。所述玻璃纤维的平均直径为6μm，平均长度为78μm。所述偶联剂为具有良好相容性，粒径在0.7μm的十二烷基苯磺酸钠。所述粉末流动助剂为气相二氧化硅。2、按上述重量配比称取上述原料，加入到高速混料机中进行混合搅拌30min，得到聚芳硫醚砜复合粉末混合物；并将该混合物粉末放置于86℃干燥箱中进行干燥9小时，即得到聚芳硫醚砜复合粉末材料，以用于装入SLS设备中进行选择性激光烧结加工成型。SLS打印机的送粉缸预热温度为200℃，成型缸预热温度为245℃，激光功率为50W，扫描间距为0.2mm，铺粉层厚为0.1mm。在选择性激光烧结设备上进行上述操作，烧结上述粉末，将所得的烧结样条进行性能测试，结果见表1。实施例21、按照以下各组分及其重量配比准备原料：聚芳硫醚砜粉末70份玻璃纤维30份偶联剂0.2份粉末流动助剂0.3份所述聚芳硫醚砜粉末采用气流粉碎工艺制备，平均粒径D50为56μm。所述玻璃纤维的平均直径为13μm，平均长度为102μm。所述偶联剂为具有良好相容性，粒径在2.6μm的十二烷基乙氧基磺基甜菜碱。所述粉末流动助剂为纳米氧化铝。2、按上述重量配比称取上述原料，加入到高速混料机中进行混合搅拌13min，得到聚芳硫醚砜复合粉末混合物；并将该混合物粉末放置于78℃干燥箱中进行干燥15小时，即得到聚芳硫醚砜复合粉末材料，以用于装入SLS设备中进行选择性激光烧结加工成型。SLS打印机的送粉缸预热温度为200℃，成型缸预热温度为245℃，激光功率为50W，扫描间距为0.2mm，铺粉层厚为0.1mm。在选择性激光烧结设备上进行上述操作，烧结上述粉末，将所得的烧结样条进行性能测试，结果见表1。实施例31、按照以下各组分及其重量配比准备原料：聚芳硫醚砜粉末80份玻璃纤维20份偶联剂0.3份粉末流动助剂0.1份所述聚芳硫醚砜粉末采用气流粉碎工艺制备，平均粒径D50为85μm。所述玻璃纤维的平均直径为20μm，平均长度为145μm。所述偶联剂为具有良好相容性，粒径在5.8μm的十二烷基苯磺酸钠。所述粉末流动助剂为纳米氧化钙。2、按上述重量配比称取上述原料，加入到高速混料机中进行混合搅拌42min，得到聚芳硫醚砜复合粉末混合物；并将该混合物粉末放置于67℃干燥箱中进行干燥24小时，即得到聚芳硫醚砜复合粉末材料，以用于装入SLS设备中进行选择性激光烧结加工成型。SLS打印机的送粉缸预热温度为200℃，成型缸预热温度为245℃，激光功率为50W，扫描间距为0.2mm，铺粉层厚为0.1mm。在选择性激光烧结设备上进行上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料，其特征在于，包括以下重量比的组份：聚芳硫醚砜粉末 60‑95；玻璃纤维 5‑40偶联剂 0.1‑1；粉末流动助剂 0.1‑1。
【技术特征摘要】
1.一种用于选择性激光烧结的聚芳硫醚砜复合材料，其特征在于，包括以下重量比的组份：聚芳硫醚砜粉末60-95；玻璃纤维5-40偶联剂0.1-1；粉末流动助剂0.1-1。2.根据权利要求1所述的聚芳硫醚砜复合材料，其特征在于，聚芳硫醚砜粉末采用气流粉碎工艺制备。3.根据权利要求2所述的聚芳硫醚砜复合材料，其特征在于，所述聚芳硫醚砜粉末的目数为20-300目。4.根据权利要求3所述的聚芳硫醚砜复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的平均直径为1-50μm，平均长度为60-300μm。5.根据权利要求4所述的聚芳硫醚砜复合材料，其特征在于，所述偶联剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱中的一种。6.根据权利要5所述的聚芳硫醚砜复合材料，其特征在于，所述偶联剂的粒径为0.1-10μm。7.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨云龙，袁博，谭锐，文杰斌，罗秋帆，
申请(专利权)人：湖南华曙高科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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