[发明专利]一种激光烧结3D打印用无定形聚芳醚酮/砜粉末及其制备方法

说明书

本发明提供一种激光烧结用无定形聚芳醚酮/砜粉末及其制备方法，属于增材制造技术领域。该方法先将无定形聚芳醚腈酮/砜树脂粗粉溶于溶剂，再与水、稳定剂、乳化剂共混于反应容器中，40‑50℃下高速搅拌成乳液；梯度升温到90‑95℃，蒸除溶剂；降至室温，经过过滤，水洗和干燥，得到激光烧结用无定形聚芳醚酮/砜粉末。本发明通过溶剂乳化法制备出了球形度高、粒径均一可控、流动性好的无定形聚芳醚腈酮/砜激光烧结粉末材料。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种激光烧结用无定形聚芳醚酮/砜粉末及其制备方法。

背景技术

选择性激光烧结技术(SLS)是目前一种被广泛应用的快速成型技术，该技术主要通过选择性地用激光烧结多个粉末层来制造三维物体，广泛应用于航空航天、医疗、建筑与设计等领域。在选择性激光烧结工艺中，所用的粉末材料是影响制件的关键，可应用的粉末材料范围很宽，包括聚合物、金属和陶瓷等，其中，由于聚合物材料具有成型温度低、烧结功率小等优点，从而成为目前应用最多的选择性激光烧结材料。

聚酰胺(尼龙)是一种半结晶聚合物，具有良好的烧结性能及较低的熔体粘度，是最常用的选择性激光烧结粉末材料之一。现有技术中常用深冷粉碎法获得聚酰胺粉末材料，该工艺方法得到的粉末颗粒粒径分布宽，收率低，球形度差，粉末的流动性偏低。CN105860105 A公开了一种激光烧结用聚酰胺6粉末的制备方法，采用溶剂沉淀法得到了球形度高、流动性好的聚酰胺6粉末材料。CN 103951971 B提出了一种用于选择性激光烧结的碳纤维增强树脂粉末材料，经碳纤维增强，SLS成型件在强度和模量上有了较大提升。US4945154采用溶剂乳化法制备出了球形度高、颗粒粒径均一、密实化的PES球形颗粒，为选择性激光烧结用颗粒的制备提供了新思路。因此，球形度高、粒径均一可控、流动性好的激光烧结粉末材料及新型制备方法的研发显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光烧结用无定形聚芳醚酮/砜粉末及其制备方法，该粉末球形度高、粒径均一可控、流动性好。

本发明首先提供一种激光烧结用无定形聚芳醚酮/砜粉末的制备方法，该方法包括：

步骤一：先将无定形聚芳醚腈酮/砜树脂粗粉溶于溶剂，再与水、稳定剂、乳化剂共混于反应容器中，40-50℃下高速搅拌成乳液；

步骤二：梯度升温到90-95℃，蒸除溶剂；

步骤三：降至室温，经过过滤，水洗和干燥，得到激光烧结用无定形聚芳醚酮/砜粉末。

优选的是，所述的无定形聚芳醚腈酮/砜的结构如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中，m+n＝1，且m≥0，n0；

所述Ar选自下列结构(a)～(d)中的一种：

所述X选自下列结构(A)或(B)中的一种：

优选的是，步骤一中，所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷或四氢呋喃。

优选的是，步骤一中，所述的无定形聚芳醚腈酮/砜树脂与溶剂的质量比为1:(1～5)。

优选的是，步骤一中，所述的溶剂与水的质量比为1:(5～15)。

优选的是，步骤一中，所述的稳定剂为PVA。

优选的是，步骤一中，所述的乳化剂为甘油。

优选的是，步骤一中，所述的搅拌速率大于400rpm，搅拌时间1～2h。

优选的是，步骤二中，所述的梯度升温速率为10℃/0.5h，升到90-95℃时保温1～2h。