本发明专利技术涉及一种通过选择性激光烧结烧结粉末(SP)而制备成型体的方法。烧结粉末(SP)包含至少一种半结晶聚酰胺、至少一种尼龙6I/6T和至少一种聚芳醚。本发明专利技术进一步涉及一种可通过本发明专利技术方法获得的成型体，以及聚芳醚在烧结粉末(SP)中用于拓宽烧结粉末(SP)的烧结窗口(WSP)的用途。
Polyamide Blends Containing Polyaromatic Ethers for Laser Sintering Powders
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于激光烧结粉末的包含聚芳醚的聚酰胺共混物本专利技术涉及一种通过选择性激光烧结烧结粉末(SP)而制备成型体的方法。烧结粉末(SP)包含至少一种半结晶聚酰胺、至少一种尼龙6I/6T和至少一种聚芳醚。本专利技术进一步涉及一种可通过本专利技术方法获得的成型体，以及聚芳醚在烧结粉末(SP)中用于拓宽烧结粉末(SP)的烧结窗口(WSP)的用途。原型的快速提供是近一段时间经常遇到的问题。一种特别适合该所谓的“快速原型制造”的方法是选择性激光烧结(SLS)。这包括将聚合物粉末在腔室中选择性地暴露于激光束。粉末熔融，熔融的颗粒再次聚结并凝固。重复聚合物粉末的施加和随后暴露于激光有助于对三维成型体进行造型。专利说明书US6,136,948和WO96/06881详细描述了由粉状聚合物制备成型体的选择性激光烧结方法。选择性激光烧结中的一个特别重要的因素是烧结粉末的烧结窗口。这应该尽可能宽，以降低激光烧结操作中组件的翘曲。此外，烧结粉末的可回收性特别重要。现有技术描述了用于选择性激光烧结的各种烧结粉末。WO2009/114715描述了一种用于选择性激光烧结的烧结粉末，其包含至少20重量％的聚酰胺聚合物。该聚酰胺粉末包含支化聚酰胺，其中所述支化聚酰胺是由具有3个或更多个羧酸基团的多元羧酸制备的。WO2011/124278描述了烧结粉末，其包含PA11与PA1010，PA11与PA1012，PA12与PA1012，PA12与PA1212或PA12与PA1013的共沉淀物。EP1443073描述了用于选择性激光烧结方法的烧结粉末。这些烧结粉末包含尼龙12、尼龙11、尼龙6,10、尼龙6,12、尼龙10,12、尼龙6或尼龙6,6，以及自由流动助剂。US2015/0259530描述了一种半结晶聚合物和次级材料，其可用于烧结粉末中以进行选择性激光烧结。优选使用聚醚醚酮或聚醚酮酮作为半结晶聚合物，并使用聚醚酰亚胺作为次级材料。US2014/0141166描述了一种聚酰胺共混物，其可用作3D打印方法中的纤丝。该聚酰胺共混物包含例如尼龙6、尼龙6,6、尼龙6,9、尼龙6,10、尼龙7、尼龙11、尼龙12或其混合物作为半结晶聚酰胺，和作为无定形聚酰胺的优选的尼龙6/3T，其中无定形聚酰胺以30-70重量％的量存在于所述聚酰胺共混物中。现有技术所述的用于通过选择性激光烧结制备成型体的烧结粉末的缺点在于，与纯聚酰胺或纯半结晶聚合物的烧结窗口相比，烧结粉末的烧结窗口的尺寸通常减小。烧结窗口尺寸的减小是不利的，因为这会在通过选择性激光烧结的制备期间导致成型体频繁翘曲。该翘曲基本上排除了成型体的使用或进一步加工。即使在成型体的制备期间，翘曲也可能如此严重，以至于不可能进一步施加层，因此必须停止制备工艺。因此，本专利技术的目的是提供一种通过选择性激光烧结而制备成型体的方法，其仅以更低的程度(如果有的话)具有现有技术所述方法的上述缺点。所述方法应非常简单且廉价地实施。该目的通过一种通过选择性激光烧结烧结粉末(SP)而制备成型体的方法实现，其中烧结粉末(SP)包含如下组分：(A)至少一种半结晶聚酰胺，其包含至少一种选自如下组的单元：-NH-(CH2)m-NH-单元，其中m为4、5、6、7或8，-CO-(CH2)n-NH-单元，其中n为3、4、5、6或7，和-CO-(CH2)o-CO-单元，其中o为2、3、4、5或6，(B)至少一种尼龙6I/6T，(C)至少一种聚芳醚，其中，组分(C)为包含通式(I)单元的聚芳醚：其具有如下定义：t，q：各自独立地为0、1、2或3，Q，T，Y：各自独立地为化学键或选自-O-、-S-、-SO2-、S＝O、C＝O、-N＝N-和-CRaRb-的基团，其中Ra和Rb各自独立地为氢原子或C1-C12烷基、C1-C12烷氧基或C6-C18芳基，且其中Q，T和Y中的至少一个为-SO2-，且Ar，Ar1：各自独立地为具有6-18个碳原子的亚芳基。本专利技术还提供了一种通过选择性激光烧结烧结粉末(SP)而制备成型体的方法，其中烧结粉末(SP)包含如下组分：(A)至少一种半结晶聚酰胺，其包含至少一种选自-NH-(CH2)m-NH-单元、-CO-(CH2)n-NH-单元和-CO-(CH2)o-CO-单元的单元，其中m为4、5、6、7或8，n为3、4、5、6或7，o为2、3、4、5或6，(B)至少一种尼龙6I/6T，(C)至少一种聚芳醚。已发现，令人惊讶的是，本专利技术方法中所用的烧结粉末(SP)具有如此拓宽的烧结窗口(WSP')，以至于通过选择性激光烧结烧结粉末(SP)而制备的成型体具有明显减小的翘曲(如果有的话)。而且，根据本专利技术制备的成型体具有提高的断裂伸长率。此外，即使在热老化后，本专利技术方法中所用的烧结粉末(SP)的可回收性也很高。这意味着在成型体制备中未熔融的烧结粉末(SP)可重复利用。即使在数次激光烧结循环之后，烧结粉末(SP)也具有与第一烧结循环中类似的烧结性质。此外，与通过选择性激光烧结组分(A)和(B)的混合物制备的成型体相比，通过选择性激光烧结本专利技术的烧结粉末(SP)获得的成型体在70℃下在62％相对湿度下储存336小时后显示出更低的吸水性率。因此，与由仅仅组分(A)和(B)的混合物制备的处于调节状态下的成型体的机械性质相比，根据本专利技术制备的成型体的机械性质也得以改善，尤其是在调节状态下。此外，本专利技术所用的烧结粉末(SP)具有比组分(A)和(B)的混合物更高的玻璃化转变温度。下文将更具体地阐述本专利技术的方法。选择性激光烧结选择性激光烧结方法本身是本领域技术人员所已知的，例如由US6,136,948和WO96/06881已知。在激光烧结中，将第一层可烧结粉末布置成粉末床并且短暂地局部暴露于激光束。仅可烧结粉末的暴露于激光束的部分选择性熔融(选择性激光烧结)。熔融的可烧结粉末聚结并因此在暴露区域中形成均匀的熔体。随后将该区域再次冷却，且均匀的熔体再次凝固。然后将粉末床降低第一层的层厚，施加第二层可烧结粉末并选择性地暴露于激光且熔融。这首先将可烧结粉末的上方第二层与下方第一层连接；第二层中的可烧结粉末的颗粒也通过熔融彼此连接。通过重复降低粉末床、施加可烧结粉末和熔融可烧结粉末，可制备三维成型体。某些位置的激光束选择性暴露使得可制备也具有例如空腔的成型体。由于未熔融的可烧结粉末本身起支撑材料的作用，因此不需要额外的支撑材料。本领域技术人员已知的并且通过暴露于激光而变得可熔的所有粉末均适合作为选择性激光烧结中的可烧结粉末。根据本专利技术，选择性激光烧结中所用的可烧结粉末为烧结粉末(SP)。因此，在本专利技术的上下文中，术语“可烧结粉末”和“烧结粉末(SP)”可同义地使用；在这种情况下，它们具有相同的含义。用于选择性激光烧结的合适激光器是本领域技术人员所已知的，包括例如光纤激光器、Nd:YAG激光器(钕掺杂的钇铝石榴石激光器)和二氧化碳激光器。在选择性激光烧结方法中特别重要的是可烧结粉末的熔程，称为“烧结窗口(W)”。当可烧结粉末为本专利技术的烧结粉末(SP)时，烧结窗口(W)在本专利技术的上下文中称为烧结粉末(SP)的“烧结窗口(WSP)”。如果可烧结粉末为存在于烧结粉末(SP)中的组分(A)和(B)的混合物，则烧结窗口(W)在本专利技术的上下文中称为组分(A)和(B)的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通过选择性激光烧结烧结粉末(SP)而制备成型体的方法，其中烧结粉末(SP)包含如下组分：(A)至少一种半结晶聚酰胺，其包含至少一种选自如下组的单元：‑NH‑(CH2)m‑NH‑单元，其中m为4、5、6、7或8，‑CO‑(CH2)n‑NH‑单元，其中n为3、4、5、6或7，和‑CO‑(CH2)o‑CO‑单元，其中o为2、3、4、5或6，(B)至少一种尼龙6I/6T，(C)至少一种聚芳醚，其中，组分(C)为包含通式(I)单元的聚芳醚：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.29 EP 16181973.51.一种通过选择性激光烧结烧结粉末(SP)而制备成型体的方法，其中烧结粉末(SP)包含如下组分：(A)至少一种半结晶聚酰胺，其包含至少一种选自如下组的单元：-NH-(CH2)m-NH-单元，其中m为4、5、6、7或8，-CO-(CH2)n-NH-单元，其中n为3、4、5、6或7，和-CO-(CH2)o-CO-单元，其中o为2、3、4、5或6，(B)至少一种尼龙6I/6T，(C)至少一种聚芳醚，其中，组分(C)为包含通式(I)单元的聚芳醚：其具有如下定义：t，q：各自独立地为0、1、2或3，Q，T，Y：各自独立地为化学键或选自-O-、-S-、-SO2-、S＝O、C＝O、-N＝N-和-CRaRb-的基团，其中Ra和Rb各自独立地为氢原子或C1-C12烷基、C1-C12烷氧基或C6-C18芳基，且其中Q，T和Y中的至少一个为-SO2-，且Ar，Ar1：各自独立地为具有6-18个碳原子的亚芳基。2.根据权利要求1的方法，其中烧结粉末(SP)包含20-90重量％的组分(A)，5-40重量％的组分(B)，5-40重量％的组分(C)，在每种情况下基于组分(A)、(B)和(C)的重量百分比的总和。3.根据权利要求1或2的方法，其中烧结粉末(SP)具有：10-30μm的D10，25-70μm的D50，和50-150μm的D90。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中烧结粉末(SP)具有180-270℃的熔融温度(TM)。5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中烧结粉末(...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·加布里埃尔，M·韦伯，P·克洛克，T·迈尔，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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