用于生产成型体的包含矿物阻燃剂的烧结粉末制造技术

本发明专利技术涉及一种生产成型体的方法，其中在步骤i)中，提供尤其包含至少一种矿物阻燃剂的烧结粉末(SP)的层，和在步骤ii)中，使步骤i)中提供的层曝光。本发明专利技术还涉及一种生产烧结粉末(SP)的方法和可通过这种方法获得的烧结粉末(SP)。本发明专利技术进一步涉及烧结粉末(SP)在烧结法中的用途和可通过本发明专利技术的方法获得的成型体。

Sintered powder containing mineral flame retardants for the production of preforms

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产成型体的包含矿物阻燃剂的烧结粉末本专利技术涉及一种生产成型体的方法，其中在步骤i)中，提供尤其包含至少一种矿物阻燃剂的烧结粉末(SP)的层，和在步骤ii)中，使步骤i)中提供的层曝光(exposed)。本专利技术进一步涉及一种生产烧结粉末(SP)的方法和可通过这种方法获得的烧结粉末(SP)。本专利技术还涉及烧结粉末(SP)在烧结法中的用途和可通过本专利技术的方法获得的成型体。原型的快速提供是最近经常要解决的问题。特别适用于这种所谓的“快速原型法”的一种方法是选择性激光烧结(SLS)。这涉及在室中用激光束选择性照射塑料粉末。粉末熔融，熔融的粒子聚结并再固化。反复施加塑料粉末和随后用激光照射能够建模三维成型体。用于由粉状聚合物生产成型体的选择性激光烧结法详细描述在专利说明书US6,136,948和WO96/06881中。选择性激光烧结对生产相对大量的成型体而言通常太耗时，因此可使用高速烧结(HSS)或来自HP的“多射流熔融技术”(MJF)生产相对大量的成型体。在高速烧结中，通过将红外吸收墨水喷施到待烧结的组件横截面上，接着用红外线源曝光，与选择性激光烧结相比实现更高加工速度。但是，高速烧结的缺点在于粉末不应在待烧结的成型体横截面外烧结，也不应粘在一起。因此，在生产中必须使用尽可能低的构建空间温度。其效果通常在于成型体在待烧结的成型体横截面中的熔融不好和/或造成高组件翘曲。在选择性激光烧结中也常存在组件翘曲。如果在烧结粉末中除纯聚酰胺或另一纯半结晶聚合物外还存在其它组分(例如阻燃剂)，在选择性激光烧结操作中烧结粉末的烧结窗口常常减小。烧结窗口的减小常导致在通过选择性激光烧结生产过程中的成型体翘曲。这种翘曲几乎阻止了成型体的使用或进一步加工。甚至在成型体的生产过程中，翘曲如此严重以致不可能施加进一步的层并因此必须停止生产过程。高速烧结或多射流熔融技术和选择性激光烧结的另外问题在于，所得成型体通常具有低的耐热变形性并通常不能通过阻燃试验。为改进耐火性而加入阻燃剂的后果通常在于，烧结粉末中存在的组分与阻燃剂反应，例如以交联反应的形式，因此对其性质具有持久的不利影响。还成问题的是，当在所提到的方法中使用烧结粉末时，阻燃剂常在构建空间中造成不想要的或甚至有毒的排放物。因此本专利技术的一个目的是提供一种生产成型体的方法，其仅在降低的程度上(如果有的话)具有现有技术中描述的方法的上述缺点。该方法应该另外可以简单和便宜的方式进行。通过一种生产成型体的方法实现这一目的，其包括步骤i)提供烧结粉末(SP)的层，所述烧结粉末包含下列组分：(A)至少一种半结晶聚酰胺，(B)至少一种非晶聚酰胺，(C)至少一种矿物阻燃剂，ii)使步骤i)中提供的烧结粉末(SP)的层曝光。已经发现，令人惊讶地，通过本专利技术的方法制成的成型体具有特别好的UL94阻燃水平而对成型体的其它性质没有任何不利影响。令人惊讶地，成型体的一些性质甚至改进。更特别地，通过本专利技术的方法制成的成型体仍具有特别好的机械性质，尤其是高模量和良好的拉伸强度，和与不含任何组分(C)的成型体相比提高的韧度。根据本专利技术制成的成型体另外具有特别好的耐热变形性。本专利技术的烧结粉末另外具有良好的热氧化稳定性，这导致烧结粉末(SP)的良好可再用性，即良好的从构建空间再循环的能力。更特别地，本专利技术的方法也很适合作为选择性激光烧结法和作为高速烧结法或多射流熔融法，因为根据本专利技术使用的烧结粉末(SP)具有宽烧结窗口。下面详细阐述本专利技术的方法。步骤i)在步骤i)中，提供烧结粉末(SP)的层。可通过本领域技术人员已知的任何方法提供烧结粉末(SP)的层。通常，在构建空间中在构建平台上提供烧结粉末(SP)的层。任选地，可控制构建空间的温度。构建空间具有例如比烧结粉末(SP)的熔融温度(TM)低1至100K(开尔文)的温度，优选比烧结粉末(SP)的熔融温度(TM)低5至50K的温度，尤其优选比烧结粉末(SP)的熔融温度(TM)低10至25K的温度。构建空间具有例如150至250℃，优选160至230℃，尤其优选170至210℃的温度。可通过本领域技术人员已知的任何方法提供烧结粉末(SP)的层。例如，借助涂布棒或辊以要在构建空间中实现的厚度提供烧结粉末(SP)的层。在步骤i)中提供的烧结粉末(SP)的层的厚度可为需要的。例如，其在50至300μm的范围内，优选在70至200μm的范围内，尤其优选在90至150μm的范围内。烧结粉末(SP)根据本专利技术，烧结粉末(SP)包含至少一种半结晶聚酰胺作为组分(A)、至少一种非晶聚酰胺作为组分(B)和至少一种矿物阻燃剂作为组分(C)。在本专利技术中，术语“组分(A)”和“至少一种半结晶聚酰胺”同义使用并因此具有相同含义。这同样适用于术语“组分(B)”和“至少一种非晶聚酰胺”。这些术语在本专利技术中同样同义使用并因此具有相同含义。相应地，术语“组分(C)”和“至少一种矿物阻燃剂”在本专利技术中也同义使用并具有相同含义。烧结粉末(SP)可包含任意所需量的组分(A)、(B)和(C)。例如，烧结粉末(SP)包含30重量％至70重量％的组分(A)、5重量％至25重量％的组分(B)和20重量％至60重量％的组分(C)，在每种情况下基于组分(A)、(B)和(C)的重量百分比总和计，优选基于烧结粉末(SP)的总重量计。优选地，烧结粉末(SP)包含40重量％至70重量％的组分(A)、7重量％至23重量％的组分(B)和22重量％至45重量％的组分(C)，在每种情况下基于组分(A)、(B)和(C)的重量百分比总和计，优选基于烧结粉末(SP)的总重量计。最优选地，烧结粉末(SP)包含50重量％至65重量％的组分(A)、10重量％至20重量％的组分(B)和25重量％至35重量％的组分(C)，在每种情况下基于组分(A)、(B)和(C)的重量百分比总和计，优选基于烧结粉末(SP)的总重量计。本专利技术因此还提供其中烧结粉末(SP)包含30重量％至70重量％的组分(A)、5重量％至25重量％的组分(B)和20重量％至60重量％的组分(C)的方法，在每种情况下基于烧结粉末(SP)的总重量计。烧结粉末(SP)可进一步包含至少一种添加剂。例如，所述至少一种添加剂选自抗成核剂、稳定剂、流动助剂、端基官能化剂、染料和着色颜料。合适的抗成核剂的一个实例是氯化锂。合适的稳定剂是例如酚、亚磷酸酯和铜稳定剂。合适的端基官能化剂是例如对苯二甲酸、己二酸和丙酸。合适的染料和着色颜料是例如炭黑和铁铬氧化物。合适的流动助剂是例如二氧化硅或氧化铝。优选的流动助剂是氧化铝。合适的氧化铝的一个实例是来自Evonik的AluC。例如，烧结粉末(SP)包含0.1重量％至10重量％的所述至少一种添加剂，优选0.2重量％至5重量％，尤其优选0.3重量％至2.5重量％，在每种情况下基于烧结粉末(SP)的总重量计。本专利技术因此还提供其中烧结粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产成型体的方法，其包括步骤：/ni)提供烧结粉末(SP)的层，所述烧结粉末包含下列组分：/n(A)至少一种半结晶聚酰胺，/n(B)至少一种非晶聚酰胺，/n(C)至少一种矿物阻燃剂，/nii)使步骤i)中提供的烧结粉末(SP)的层曝光。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171004 EP 17194725.21.一种生产成型体的方法，其包括步骤：
i)提供烧结粉末(SP)的层，所述烧结粉末包含下列组分：
(A)至少一种半结晶聚酰胺，
(B)至少一种非晶聚酰胺，
(C)至少一种矿物阻燃剂，
ii)使步骤i)中提供的烧结粉末(SP)的层曝光。


2.根据权利要求1的方法，其中组分(C)基于镁和/或铝。


3.根据权利要求1或2的方法，其中组分(C)选自氢氧化镁、氧化铝氢氧化物和氢氧化铝。


4.根据权利要求1至3任一项的方法，其中步骤ii)中的曝光用选自激光器和红外线源的辐射源实施。


5.根据权利要求1至4任一项的方法，其中所述烧结粉末(SP)包含30重量％至70重量％的组分(A)、5重量％至25重量％的组分(B)和20重量％至60重量％的组分(C)，在每种情况下基于烧结粉末(SP)的总重量计。


6.根据权利要求1至5任一项的方法，其中组分(A)选自PA4、PA6、PA7、PA8、PA9、PA11、PA12、PA46、PA66、PA69、PA6.10、PA6.12、PA6.13、PA6/6.36、PA6T/6、PA12.12、PA13.13、PA6T、PAMXD6、PA6/66、PA6/12和这些的共聚酰胺。


7.根据权利要求1至6任一项的方法，其中组分(B)选自PA6I/6T、PA6I和PA...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·加布里埃尔，N·B·J·赫勒，T·迈尔，M·罗特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE