聚丙烯组合物、选择性激光烧结制品及其制备方法技术

本发明专利技术涉及选择性激光烧结领域，公开了一种聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物中含有各自独立保存或者混合保存的聚丙烯、无机填料和抗氧剂，聚丙烯和无机填料均为颗粒状物质，聚丙烯的平均粒径为20

【技术实现步骤摘要】
聚丙烯组合物、选择性激光烧结制品及其制备方法


[0001]本专利技术涉及选择性激光烧结，具体涉及聚丙烯组合物、选择性激光烧结制品及其制备方法。

技术介绍

[0002]选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，简称SLS)是目前应用广泛的快速成型技术之一，其以固体粉末为原料，采用分层
‑
叠加原理直接依照CAD模型制造三维实体，以恒定顺序对新施加的层进行重复照射可实现三维产品的简便且快速的制造。
[0003]SLS的制品无需经过注塑成型工序，即可获得强度高、韧性好的成型零件。SLS工艺可直接用于对模型的强度与性能的检验，也可用于验证产品设计结构的合理性、制造工艺的可行性和造型的美观性，通过SLS工艺能够及时修改和完善产品设计，以满足市场的需要，从而大大缩短新产品的开发周期，降低研制成本，使企业具备更强的竞争能力。
[0004]从理论上说，任何加热时粘度降低的粉末都可以作为SLS烧结材料，取材范围广是SLS工艺能够广泛应用于各领域的重要因素之一。在现有实践中，用于选择性激光烧结的材料通常为尼龙
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12粉末(PA
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12)及聚苯乙烯粉末(PS)。虽然这两种材料均能够顺利地烧结出三维制品，但是这两种材料在实际应用中存在一些问题，例如：尼龙
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12粉末的熔融温度较高(240
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260℃)，烧结时需要较高的预热温度(160
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170℃)，对设备要求较高；聚苯乙烯粉末烧结后的强度和刚性较低(拉伸强度普遍＜5MPa，冲击强度普遍＜1KJ/m2)，由此通过SLS技术得到的聚苯乙烯成型产品，不能在对机械强度和刚性要求较高的领域中得以应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的选择性激光烧结材料的熔融温度高和烧结时激光功率高的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物中含有各自独立保存或者混合保存的聚丙烯、无机填料和抗氧剂，聚丙烯和无机填料均为颗粒状物质，聚丙烯的平均粒径为20
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200μm，无机填料的平均粒径为2.6
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25μm；聚丙烯和无机填料的含量重量比为(1
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99)：1；无机填料选自二氧化硅、玻璃微珠、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、蒙脱土和硅微粉中的至少一种。
[0007]本专利技术第二方面提供一种制备选择性激光烧结制品的方法，该方法包括：对粉末材料进行选择性激光烧结，该粉末材料为上述的聚丙烯组合物。
[0008]本专利技术第三方面提供一种由上述的方法制得的选择性激光烧结制品。
[0009]通过上述技术方案，在本专利技术中，专利技术人通过将聚丙烯、无机填料和抗氧剂独立保存或者混合保存得到聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物在选择性激光烧结时对熔融温度和激光功率的要求较低，其中，熔融温度为130
‑
170℃，预热温度115
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125℃。
[0010]另外，专利技术人对聚丙烯的粒径、无机填料的粒径和无机填料的种类进行优化，尤其是特定粒径和种类的无机填料的结合，从而使得聚丙烯组合物烧结后的产品的强度和刚性
得到进一步改善，其中，拉伸强度为10
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15MPa，冲击强度为3
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10KJ/m2，收缩率为1.0
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1.5％。
[0011]进一步地，通过该聚丙烯组合物制得的产品具有表面光滑的优异品相。
具体实施方式
[0012]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0013]本专利技术提供了一种聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物中含有各自独立保存或者混合保存的聚丙烯、无机填料和抗氧剂，聚丙烯和无机填料均为颗粒状物质，聚丙烯的平均粒径为20
‑
200μm，无机填料的平均粒径为2.6
‑
25μm；聚丙烯和无机填料的含量重量比为(1
‑
99)：1；无机填料选自二氧化硅、玻璃微珠、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、蒙脱土和硅微粉中的至少一种。
[0014]在上述聚丙烯组合物中，为了进一步提高烧结后的产品的强度和刚性，优选地，聚丙烯和无机填料的含量重量比为(3
‑
99)：1，优选为(20
‑
30)：1。
[0015]在上述聚丙烯组合物中，为了进一步提高烧结后的产品的强度和刚性，优选地，聚丙烯的平均粒径为20
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190μm，优选为40
‑
100μm。此外，粒径也可用“目”为单位，例如2.6
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25μm的粒径，对应即为500
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5000目。
[0016]在上述聚丙烯组合物中，为了进一步提高烧结后的产品的强度和刚性，优选地，无机填料的平均粒径为6.5
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23μm，优选为7
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18μm。
[0017]在本专利技术中，无机填料的粒径可以通过筛分的方式进行控制，例如，粒径为500
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5000目的无机填料可先将无机填料通过500目筛进行筛分，将过筛物再通过5000目筛进行筛分，留在5000目筛的筛网上的无机填料即为符合粒径要求的无机填料。
[0018]在上述聚丙烯组合物中，为了进一步降低聚丙烯组合物在烧结时的熔融温度和激光功率，优选地，聚丙烯为无规共聚聚丙烯。
[0019]在上述实施方式中，为了更进一步降低聚丙烯组合物在烧结时的熔融温度和激光功率，同时为了提高烧结后的产品的强度和刚性，优选地，在无规共聚聚丙烯中，来自于丙烯的结构单元的含量为70
‑
95重量％，来自于1
‑
丁烯的结构单元的含量为1
‑
20重量％，来自于乙烯的结构单元的含量为0.1
‑
10重量％；更优选地，在无规共聚聚丙烯中，来自于丙烯的结构单元的含量为75
‑
90重量％，来自于1
‑
丁烯的结构单元的含量为5
‑
20重量％，来自于乙烯的结构单元的含量为0.5
‑
6重量％；进一步优选地，在无规共聚聚丙烯中，来自于丙烯的结构单元的含量为80
‑
90重量％，来自于1
‑
丁烯的结构单元的含量为8
‑
20重量％，来自于乙烯的结构单元的含量为1
‑
3重量％。
[0020]在本专利技术中，聚丙烯可以自行制备，也可以商购获得。本专利技术对于如何从聚丙烯中获得符合粒径要求的聚丙烯的方法没有特别的限定，优选采用风选的方式选择符合粒径要求的聚丙烯，更优选风选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚丙烯组合物中含有各自独立保存或者混合保存的聚丙烯、无机填料和抗氧剂，所述聚丙烯和无机填料均为颗粒状物质，所述聚丙烯的平均粒径为20
‑
200μm，所述无机填料的平均粒径为2.6
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25μm；所述聚丙烯和无机填料的含量重量比为(1
‑
99)：1；所述无机填料选自二氧化硅、玻璃微珠、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、蒙脱土和硅微粉中的至少一种。2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯和无机填料的含量重量比为(3
‑
99)：1，优选为(20
‑
30)：1。3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯的平均粒径为20
‑
190μm，优选为40
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100μm。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述无机填料的平均粒径为6.5
‑
23μm，优选为7
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18μm。5.根据权利要求1
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4中任意一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯。6.根据权利要求5所述的聚丙烯组合物，其中，在所述无规共聚聚丙烯中，来自于丙烯的结构单元的含量为70
‑
95重量％，来自于1
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丁烯的结构单元的含量为1
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20重量％，来自于乙烯的结构单元的含量为0.1
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10重量％；优选地，在所述无规共聚聚丙烯中，来自于丙烯的结构单元的含量为75
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90重量％，来自于1
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丁烯的结构单元的含量为5
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20重量％，来自于乙烯的结构单元的含量为0.5
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6重量％；更优选地，在所述无规共聚聚丙烯中，来自于丙烯的结构单元的含量为80
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90重量％，来自于1
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丁烯的结构单元的含量为8...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清怡，衣惠君，摆音娜，
申请(专利权)人：北京燕山石化高科技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：