[发明专利]一种纳米材料复合聚合物粉体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米材料复合聚合物粉体及其制备方法，所述粉体包括纳米材料和极性聚合物，所述纳米材料与极性聚合物可在去离子水中经混合加热干燥制得所述粉体，所述粉体颗粒经激光粒度测量，所述粉体的粒径范围为1～1000μm。所述制备方法包括将极性聚合物，纳米材料和去离子水混合，使混合物按照一定速率升温至保温温度后施加搅拌，同时保温一定时间，保温结束后将降温后的产物取出，经抽滤、干燥制得粉体。本发明提供一步制备纳米材料复合聚合物粉体的方法，将聚合物与纳米材料在一定压力和温度条件下在水中搅拌后干燥制得粉体，较现有技术中常用的有机溶剂体系制备方式对环境更友好，适合推广使用。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体地说，涉及一种纳米材料复合聚合物粉体及其制备方法。

背景技术

高分子粉体保持了高分子本身优异的物理化学性能，且具有比表面积大、易加工等优势，可被应用于化妆品、涂料、吸附剂、层析介质等领域。随着3D打印的发展，高分子粉体逐渐应用在3D打印行业。根据不同的应用，对高分子粉体的粒径、球形度等有不同的要求。

高分子粉体的制备方法一般有溶解沉淀法和机械粉碎法。

申请号为201010597529.8的中国专利提供了一种制备选择性激光烧结用尼龙粉末的方法，是以尼龙粒料为原料，包括以下步骤：A、在一定溶剂中，在一定压力下，在一定温度下，将尼龙粒料在高压容器中保温保压搅拌一段时间，然后将物料取出进行真空干燥，得到经热处理的尼龙粒料；B、将一定量的步骤A热处理所得的尼龙粒料以及结晶助剂、溶剂加入高压容器中，在一定温度与压力下搅拌、超声一段时间，然后降温减压至常温常压，析出粉末，过滤、洗涤、干燥，得到尼龙粉末；C、将步骤B所得尼龙粉末与流动助剂、抗氧剂按一定配比进行混和，混和均匀后筛分，得到一种选择性激光烧结用尼龙粉末。该方案使用溶解沉淀法制粉，制备的粉末用于3D打印。但是溶解沉淀法制备的粉末表面不规则、球形度较差，且利用大量的有机试剂做溶剂，会造成较大的环境污染。

申请号为201710834954.6的中国专利公开了一种石墨烯复合尼龙粉末材料，原料组成包括尼龙和石墨烯，该石墨烯为粉末状的石墨烯微片，片径≤100微米，厚度≤30微米；所得石墨烯复合尼龙粉末材料中，石墨烯以片状存在于尼龙粉末表面。制备方法为：先将石墨烯超声分散于有机溶剂A中得到石墨烯分散液；再将尼龙与有机溶剂B混合后置于高压反应釜中，初次升温至尼龙完全溶解，解除高压后降温得到尼龙微米颗粒悬浮液；最后将石墨烯分散液与尼龙微米颗粒悬浮液混合，加热反应后再进行后处理。该方案中先使用溶解沉淀法制得尼龙粉末，将石墨烯分散在尼龙的不良溶剂中制得石墨烯分散液。之后将制得的尼龙粉末和石墨烯分散液混合均匀加热，将石墨烯粘在尼龙粉末上，得到石墨烯复合尼龙粉末。但是该尼龙粉末经历二次加工，性能受加工次数的影响，会有一定的降低。

申请号为201710834954.6的中国专利公开了一种选择性激光烧结用尼龙微粉的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：(1)一定温度下，将一定量的尼龙粒料与分散剂加入到二者的良溶剂中搅拌溶解得到均相透明溶液；(2)向步骤(1)的透明溶液中加入一定比例尼龙的不良溶剂，搅拌，析出沉淀，后处理，得到尼龙粉末；(3)将步骤(2)所得尼龙粉末与流动助剂、抗氧剂按一定配比进行混和，混和均匀后过120-300目筛，得到选择性激光烧结用尼龙微粉。该方法需要较多的有机试剂，且需要相对精确地控制相分离过程，工艺较为复杂。

此外，制备高分子微粉粉体还包括深冷粉碎法和熔融分散法等方法，但是深冷粉碎法不适用韧性较强，脆化温度较低的高分子，且耗费液氮量较大，成本较高；而熔融分散法虽然以水为溶剂，利用高速分散在较短时间制备高分子粉体，但过程中需要添加大量活性剂，该类活性剂难以耐高温，且成本较高，不适宜推广使用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容