本发明专利技术提供了一种光稳定功能改性的3D打印粉末，按重量份计，包括以下组分：聚酰胺100份；光稳定剂0.1‑4份；所述的光稳定剂的粒径均以小于10微米的形态分散于聚酰胺树脂基体中；3D打印粉末粒径分布均匀、流动性好、堆积密度合适。本发明专利技术的3D打印粉末是通过以下方法制备得到，在苯酚/甲苯为主的复配溶剂体系中将聚酰胺新料、废料、回收料的树脂溶解，经过脱色（处理聚酰胺废料所需步骤）、过滤提纯得到聚酰胺澄清溶液，在聚酰胺澄清溶液中加入可以溶于本发明专利技术复配溶剂的光稳定剂充分溶解，最后通过将溶液以喷雾法喷入去离子水中，得到颗粒规整、粒径均匀、流动性好的3D打印粉末。
【技术实现步骤摘要】
一种3D打印粉末及其制备方法
本专利技术涉及绿色高分子材料
，特别是涉及一种3D打印粉末及其制备方法。
技术介绍
3D打印技术与传统技术相比，可设计性强，工序简单，能耗低，适合定制化生产，可大大缩短从设计到制件的生产周期，因此目前在医疗、艺术等个性化需求较强的领域被广泛应用。针对不同应用领域，开发了不同材料种类的3D打印粉末。在高分子3D打印粉末材料中，聚酰胺3D打印粉末的研究和应用是重要的研究领域之一。目前，制备聚酰胺3D打印粉末的方法主要为深冷粉碎法结合研磨法。专利CN107151441A、专利CN108017905A等专利利用深冷粉碎法，对聚酰胺颗粒料进行破碎获得粒径较小的聚酰胺3D打印粉末，但是该技术获得的粉末颗粒形状均一度差，粉体流动性差。并且如需实现功能性，只能通过与功能性添加剂共混改性，存在混合不均的缺陷，对制件性能稳定性造成影响。现有聚酰胺3D打印粉末通常使用的都是以纯聚酰胺树脂原材料，基于聚酰胺废料回收提纯过程与制备3D打印粉末过程一体化的技术鲜有报道。3D打印粉末的流动性与树脂流动性不同，粉体的流动性直接影响铺粉的均匀性或送粉的稳定性。粉末流动性太差，易造成粉层厚度不均，扫描区域内的熔化量不均，导致制件内部结构不均，影响成形质量；而高流动性的粉末易于流化，沉积均匀，粉末利用率高，有利于提高3D打印成形件的尺寸精度和表面均匀致密化。粉末的流动性不仅与粒径有关，而且与粉末颗粒表面摩擦性、凹凸程度（圆润）有关，只有粒径均一、表面摩擦力均一、圆润的3D打印粉末才具有良好的粉末流动性。同时，现有技术中，难以实现3D打印粉末中光稳定剂均匀分散。紫外稳定剂一般会在螺杆的高温和剪切下充分熔融，部分光稳定功能化合物团聚和析出，造成树脂基体中的光稳定剂分布不均匀，3D打印粉末表面具有凹凸不平的光稳定剂析出物。如果通过扫描电镜观察制件中有比光稳定剂颗粒自身粒径大很多的颗粒或空洞，则说明光稳定剂有团聚和析出。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种光稳定剂在树脂基体中均以小于10微米均匀分布、颗粒圆润、粒径与堆积密度适宜的3D打印粉末及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种3D打印粉末，按重量份计，包括以下组分：聚酰胺树脂100份；光稳定剂0.1-4份；所述的光稳定剂的粒径均以小于10微米的形态分散于聚酰胺树脂基体中；3D打印粉末的粒径分布范围是d(0.1)＜20微米且d(0.9)＜110微米，粉体流动性为≤10s/50g，堆积密度0.45-0.65g/cm3。所述的光稳定剂选自以下化合物中的至少一种：光稳定剂1：2-(2H-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚，CAS70321-86-7，市售产品为Tinuvin234；光稳定剂2：双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯，CAS129757-67-1，市售产品为Tinuvin123；光稳定剂3：3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯，CAS067845-93-6，市售产品为Cyasorb2908；光稳定剂4：2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑，CAS2240-22-4，市售产品为TinuvinP；光稳定剂5：2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑，CAS3864-99-1，市售产品为Tinuvin327；光稳定剂6：双（1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基）2-丁基-2-[（（4-羟基-3,5-二叔丁基-苯基）甲基]丙二酸酯，CAS71714-47-1，市售产品为Tinuvin144；光稳定剂7：N,N''-1,2-乙烷二基二(1,3-丙二胺)与环己烷和过氧化N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的反应产物，CAS191680-81-6，市售产品为FlamestabNOR116；。光稳定剂8：2-肼基-2-氧代-N-（1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基）乙酰胺，市售商品为LuchemHA-R100。光稳定剂在聚酰胺树脂基体中分布是通过以下方法检测：将3D打印粉末以3D打印方式制成样条，截取样条中的一段置于溶液中浸泡24小时溶解样条表面的光稳定剂但是不溶解聚酰胺，之后用扫描电子显微镜观察样条截面形貌。具体的，将3D打印粉末以3D打印方式制成样条，截取样条中的一段置于可溶光稳定剂但是不可溶聚酰胺的溶液中（比如：甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿），浸泡处理24小时，之后用扫描电子显微镜观察样条截面形貌，截面形貌中的孔洞分布形态即为光稳定剂的分布形态，孔洞均匀且直径小于5微米说明光稳定剂分布均匀且没有发生团聚和析出；部分区域平滑无孔洞而部分区域有孔洞且直径大于20微米说明光稳定剂分布不均有团聚和析出的情况。通过扫描电镜显微镜（一般200-300微米或更高精度）也可以看到3D打印粉末表面的突起、圆润度情况。通过本专利技术方法得到的3D打印粉末的粒径分布范围是d(0.1)＜10微米且d(0.9)＜125微米。粒径范围的测试方法为按照标准GB/T19077-2016进行测试。d(0.1)＜20微米表示10%的3D打印粉末的粒径小于20微米，d(0.9)＜110微米表示90%的3D打印粉末的粒径小于110微米。通过本专利技术方法得到的3D打印粉末的粉体流动性为≤10s/50g。3D打印粉末流动性使用粉体流动仪测试。通过本专利技术方法得到的所述3D打印粉末的堆积密度0.45-0.65g/cm3。堆积密度的测试方法为利用树脂的自重，将试样从规定的高度自由落入已知容积的容器中，测量单位体积的树脂的质量，即得到堆积密度的大小。3D打印粉末的粒径与堆积密度影响着3D打印过程中材料的熔融过程。过低的堆积密度与过大的粒径会导致3D打印耗时更长（特别是延长3D打印粉末的受高温熔融时长）；过高的堆积密度与过小的粒径会导致3D打印过程中3D打印粉末受热不均匀，使制件性能受到影响。优选的，3D打印粉末树脂基体中，光稳定剂的粒径均小于5微米，3D打印粉末的粒径分布范围是d(0.1)＜30微米且d(0.9)＜90微米，粉体流动性为≤9s/50g，堆积密度0.53-0.62g/cm3。通过本专利技术的方法，可以处理绝大部分种类的聚酰胺，经过实验，以下聚酰胺都可以通过本专利技术的方法制备得到上述性能的3D打印粉末。所述的聚酰胺树脂为脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺中的至少一种；所述的脂肪族聚酰胺选自PA6、PA66、PA12、PA1010、PA1012、PA11、PA610、PA69、PA1212中的至少一种；所述的半芳香族聚酰胺选自PA5T、PA6T610、PA6T6I、PA6T1010、PA10T、PA10T10I、PA10T1010、PA10T1012、PA10T6T中的至少一种。本专利技术具体实施方式举例PA12、PA66、PA10T。上述的3D打印粉末的制备方法，包括以下步骤：（A）将聚酰胺原料本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3D打印粉末，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：/n聚酰胺树脂 100份；/n光稳定剂 0.1-4份；/n所述的光稳定剂的粒径均以小于10微米的形态分散于聚酰胺树脂基体中；3D打印粉末的粒径分布范围是d(0.1)＜20微米且d(0.9)＜110微米，粉体流动性为≤10s/50g，堆积密度0.45-0.65g/cm
【技术特征摘要】
1.一种3D打印粉末，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
聚酰胺树脂100份；
光稳定剂0.1-4份；
所述的光稳定剂的粒径均以小于10微米的形态分散于聚酰胺树脂基体中；3D打印粉末的粒径分布范围是d(0.1)＜20微米且d(0.9)＜110微米，粉体流动性为≤10s/50g，堆积密度0.45-0.65g/cm3。
2.根据权利要求1所述的3D打印粉末，其特征在于，所述的光稳定剂选自以下化合物中的至少一种：
光稳定剂1：2-(2H-苯并三唑-2)-4,6-二(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚；
光稳定剂2：双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；
光稳定剂3：3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯；
光稳定剂4：2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑；
光稳定剂5：2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑；
光稳定剂6：双（1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基）2-丁基-2-[（（4-羟基-3,5-二叔丁基-苯基）甲基]丙二酸酯；
光稳定剂7：N,N''-1,2-乙烷二基二(1,3-丙二胺)与环己烷和过氧化N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的反应产物；
光稳定剂8：2-肼基-2-氧代-N-（1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基）乙酰胺。
3.根据权利要求1所述的3D打印粉末，其特征在于，光稳定剂在聚酰胺树脂基体中分布是通过以下方法检测：将3D打印粉末以3D打印方式制成样条，截取样条中的一段置于溶液（选自氯仿、甲苯、DMF、乙酸乙酯、丙酮中的一种或多种的共混）中浸泡24小时溶解样条表面的光稳定剂但是上述溶剂不溶解聚酰胺，之后用扫描电子显微镜观察样条截面形貌。
4.根据权利要求1所述的3D打印粉末，其特征在于，所述的光稳定剂的粒径均以小于10微米的形态分散于聚酰胺树脂基体中，并且3D打印粉末的粒径分布范围是d(0.1)＜30微米且d(0.9)＜90微米，粉体流动性为≤9s/50g，堆积密度0.53-0.62g/cm3。
5.根据权利要求1所述的3D打印粉末，其特征在于，所述的聚酰胺树脂选自...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶南飚，常欢，周沃华，李成，唐磊，刘鑫鑫，朱秀梅，苏榆钧，曹绍强，黄险波，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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