[发明专利]一种选择性激光烧结用导电尼龙复合粉末及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于3D打印技术和塑料加工领域，具体涉及一种选择性激光烧结用导电尼龙复合粉末及其制备方法。

背景技术

选择性激光烧结 (Selective Laser Sintering, SLS)是一种3D打印技术（或称为快速成型技术），利用计算机对三维实体进行扫描，利用激光照射预先在工作台或零部件上铺上的粉末选择性地一层接着一层地熔融烧结，进而实现逐层成型的技术。SLS具有高度的设计柔性，能够制造出精确的模型和原型，可以成型具有可靠结构的可以直接使用的零部件，并且生产周期短，工艺简单，因此特别适合于新产品的开发。SLS是增材制造技术中应用最广泛且最具市场前景的技术，近年来呈现出快速发展的趋势。

成型材料是影响SLS发展的一个重要因素，直接影响成型件的综合性能。聚合物粉末相比于其他成型材料粉末（如金属粉末、陶瓷粉末等）具有成型温度低、烧结激光功率小、精度高等优点。专利US 6136948中详细地描述了利用聚合物粉末制备三维实体的SLS方法。尽管适用的成型材料种类繁多，但是能够直接应用于SLS技术并成功制造出尺寸误差小、表面规整的模塑品的聚合物粉末原料却很少。另外，在选择性激光烧结，聚合物熔融成型的过程中，因难以施加外场力的作用，聚合物材料制件的综合性能，相比于其他制造方式（注塑或挤压），通常存在大幅降低。

在聚合物粉末材料中，尼龙材料SLS制件的综合性能可以与注塑或挤压方式成型制件的综合性能相当，因此现有商品化的SLS用聚合物粉末主要是尼龙粉末（或称为聚酰胺类粉末）以及其复合粉末，占整个聚合物粉末市场的95%。

尼龙复合粉末是由尼龙粉末与一种或多种功能性助剂混合得到的复合粉末，功能性助剂的加入能够赋予尼龙粉末更佳的综合性能。专利CN102372918提供了尼龙/铝粉复合粉末，所述尼龙/铝粉复合粉末具有良好的导热性能，适用于对制件导热性能要求高的制造领域。专利CN101148540提供了黏土增强的尼龙粉末，这使得尼龙SLS成型件的综合力学性能得到提升。专利CN104710786提供了石墨增韧的尼龙粉末，专利CN103951971提供了碳纤维增强的尼龙粉末，专利CN103897386提供了含有强度改性材料的尼龙粉末，上述改性复合粉末的综合力学性能均得到提高。目前，尼龙粉末的功能化改性主要集中于提高力学性能方面，其他方面的功能化改性非常匮乏。

电子或电器领域对SLS用尼龙粉末材料有更高的要求。尼龙粉末材料在保有原有塑料特性的同时，需要兼具良好的导电性能，但目前还没有相关文献报道。因此，为满足电子或电器领域对材料导电性能的要求，亟需开发一种SLS用导电尼龙复合粉末。

发明内容

本发明的目的是提供一种选择性激光烧结用导电尼龙复合粉末，所述导电尼龙复合粉末具有良好的导电性能，能够满足电子或电器领域对于尼龙材料导电性能的要求。

本发明的另一目的是提供一种选择性激光烧结用导电尼龙复合粉末的制备方法，工艺简单，能够获得粉末粒径及分布满足SLS工艺要求、功能性助剂分散均匀的导电尼龙复合粉末，易于操作，工艺条件和生产设备要求较低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种选择性激光烧结用导电尼龙复合粉末，它是由下述重量份数的原料制成的：尼龙粉末100、羧基化碳纳米管0.01 ~ 5、金属粉末0.01 ~ 15、流动助剂0.1 ~ 0.8、抗氧剂0.1 ~ 0.5、粉末隔离剂0.1 ~ 5。

所述尼龙粉末为尼龙1012粉末、尼龙1212粉末、尼龙6粉末或尼龙66粉末中的一种或几种，尼龙粉末为球形和/或类球形，粒径范围为30~110μm，粒径分布D10=41~62μm、D50=60~90μm、D90=95~105μm。