[发明专利]一种选择性激光烧结用导电聚丙烯粉末及其制备方法

权利要求书

1.一种选择性激光烧结用导电聚丙烯粉末，其特征在于：由包括以下质量份的原料制备而成：

聚丙烯 100份；

弹性体 10-50份；

导电剂 10-100份；

染料黑 1-10份；

抗氧剂 0.1-3份；

相容剂 0.1-10份；

流动助剂 0.1-10份；

其他助剂 0.1-7份。

2.根据权利要求1所述的导电聚丙烯粉末，其特征在于：所述聚丙烯为乙烯-丙烯-丁烯三元共聚聚丙烯，其中乙烯含量为0～30％，丁烯含量1～10％，熔体流动指数在230℃，2.16KG下为2-40g/10min，断裂伸长率＞300％；

所述弹性体为乙烯-丁烯共聚物、苯乙烯-乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或两种以上的混合物；

优选的，所述乙烯-丁烯共聚物的熔点为50～180℃，所述苯乙烯-乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的玻璃化转变温度为-80～-50℃。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯粉末，其特征在于，所述导电剂为石墨烯、石墨、碳纳米管中的一种或两种以上的混合物，其中，所述石墨为天然石墨、可膨胀石墨中的一种或两种以上，所述碳纳米管为单层碳纳米管、多层碳纳米管中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯粉末，其特征在于，所述染料黑分子结构如下：

其中，R₁为-SO₃Na，-CO₂Na中的一种或多种，R₂为-Cl，-Br和-I中的一种或多种，R₃为-NO₂或HCOO-中的一种或多种，M为Co，Cr，Mn中的一种或多种；

优选的，所述染料黑选自活性黑K-BR。

5.根据权利要求1所述的聚丙烯粉末，其特征在于，所述流动助剂为二甲基氯硅烷表面处理的二氧化硅、聚二甲基硅氧烷表面处理的二氧化硅和气相二氧化硅中的一种或多种，优选的，所述流动助剂BET比表面积为150～250m²/g，含碳量为1.5～8.0wt％，进一步优化为4.0～6.0wt％；

优选的，所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的聚丙烯粉末，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类大分子型抗氧剂、亚磷酸类抗氧剂和烷酯类抗氧剂中的一种或几种的混合；优选亚磷酸类抗氧剂和烷酯类抗氧剂的混合物；

优选的，所述亚磷酸类抗氧剂的加入量为0.1-1份，烷酯类抗氧剂的加入量为0.1-2份。

7.根据权利要求1所述的聚丙烯粉末，其特征在于，所述其他助剂包括成核剂、润滑剂，优选的，所述成核剂化学结构通式为R₂-NHCO-R₁-CONH-R₂，其中基团R₁是基团R₂是中的一种或其组合；

优选的，所述润滑剂为聚烯烃蜡、硬脂酰胺类润滑剂或聚乙二醇中的一种或几种的混合；

优选的，所述成核剂加入量为0.1-5份，所述润滑剂的加入量为0.1-5份。

8.根据权利要求1所述的聚丙烯粉末，其特征在于，所述聚丙烯粉末23℃下堆密度为0.2～0.5g/cm³，粉末粒径D10＝20～50μm，D50＝60～90μm，D98＝110～150μm，熔点为120～150℃。

9.一种权利要求1-8任一项所述的导电聚丙烯粉末的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

(a)将聚丙烯，弹性体和相容剂加入高速搅拌机中，然后加入导电剂，抗氧剂和其他助剂，搅拌均匀后投入双螺杆喂料仓中，使用双螺杆挤出熔融混合均匀，然后造粒干燥；

(b)将步骤(a)获得塑料粒子使用液氮冷却后低温粉碎，获得塑料粉末；

(c)将染料黑加入高速搅拌机中，再将步骤(b)获得的塑料粉末和流动助剂添加进去，再次搅拌均匀，最终获得本发明所述选择性激光烧结用聚丙烯粉末。