[发明专利]一种耐高温韧化激光3D打印用改性尼龙12T的制造方法

说明书

本发明公开了一种耐高温韧化激光3D打印用改性尼龙12T的制造方法，该方法具体为：将1,12‑二氨基十二烷与对苯二甲酸聚合成尼龙12T，再在尼龙12T上接枝碳纤维一次性性，然后通过熔融接枝接枝马来酸酐二次改性最终获得。本发明耐高温、韧性好、适用于选择性激光打印、工艺环保、性能可控。

技术领域

本发明涉及尼龙材料制造技术领域，尤其涉及一种耐高温韧化激光3D打印用改性尼龙12T的制造方法。

背景技术

现有技术中，选择性激光3D打印过程中，原料粉长时间处于接近PA12熔点(约183℃)的温度环境下，部分粉末粒径和表面形貌易因其内部活性基团的聚合、交联反应而发生变化，从而导致粉末分子量增大，材料熔体流动性下降以致最终产品性能下降，正是由于这个原因(原料粉不耐高温)导致余粉回收率低且回收价值不高。

选择性激光3D打印本质上是胶体的局部熔融粘连再冷却固化的过程，这个过程首先是不完美的，一个个球粒烧结而成的成型个体必然存在孔隙与其它缺陷，其次由于热应力在加热熔融-冷却固化的瞬间极大产生，两项原因导致3D打印出的产品其韧性较差(从原料PA12一般有450％以上的断裂伸长率，而3D打印产品一般仅有20％以上可以看出来)。

现有技术中还没有从原材料角度解决料粒耐高温问题和脆化问题的相关技术方案。

因此，市面上急需一种耐高温、韧性好、适用于选择性激光打印、工艺环保、性能可控的耐高温韧化激光3D打印用改性尼龙12T的制造方法。

发明内容

本发明旨在提供一种耐高温、韧性好、适用于选择性激光打印、工艺环保、性能可控的耐高温韧化激光3D打印用改性尼龙12T的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种耐高温韧化激光3D打印用改性尼龙12T的制造方法，其特征在于包括以下步骤；

1)原材料准备

①原材料准备：按重量份准备以1,12-二氨基十二烷20份-22份、对苯二甲酸16份-18份、碳纤维3份-5份、乙烯基三甲氧基硅烷0.1份-0.2份、过氧化二苯甲酰0.2份-0.3份、马来酸酐3份-5份；

②辅材准备：准备足量去离子水、足量甲醇、足量乙醇、足量二氧化碳、足量69.7％浓硝酸；

2)基体原料制备

①将阶段1)步骤①准备的1,12-二氨基十二烷20份-22份、对苯二甲酸混合均匀后溶入混合物质量5倍-6倍的去离子水中，获得待反应液；

②将步骤①获得的待反应液升温至80℃-90℃，反应6h-7h，抽滤反应液后烘干，获得固含物A；

③将固含物A与其质量2倍-3倍的乙醇混合并搅拌溶解均匀后，将溶液在充斥着6MPa-8MPa二氧化碳的密闭环境内加热至200℃-205℃，保温保压1.5h-2h后，蒸离乙醇，获得白色粉末B，白色粉末B即为基体原料；

3)一次改性

①将阶段1)步骤①准备的碳纤维浸入浓硝酸中回流3.5h-4h，获得羟羧化碳纤维；

②将阶段1)步骤①准备的乙烯基三甲氧基硅烷与甲醇混配成乙烯基三甲氧基硅烷质量分数3％-5％的混合液，再在混合液中投入步骤①获得的羟羧化碳纤维，采用200W-250W的超声波震荡处理并加热至50℃-55℃，反应6h-8h，获得反应液，将反应液干燥后获得待偶联羟羧化碳纤维；

③将阶段2)步骤③获得的基体原料与步骤②获得的待偶联羟羧化碳纤维混合均匀，在5MPa-6MPa氮气保护下升温至250℃并持续搅拌，反应60min-70min，再降至3.5MPa-4MPa，升温至280℃保持12min-14min，获得预改性熔融体尼龙12T；

4)二次改性