[发明专利]一种选择性激光烧结用透明尼龙粉末的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种选择性激光烧结用透明尼龙粉末的制备方法。

背景技术

3D打印技术是增材制造技术的通称，是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，其可将原型的几何形状、结构和所选材料的组合信息建立数据化描述模型，之后把这些信息输出到计算机控制的机电集成制造系统进行逐点、逐线、逐面的三维堆砌成型生产三维实体。相对于传统的减材制造加工技术，增材制造技术无需原胚和模具就能直接通过计算机模型数据，通过逐层叠加的方法生产任何所需的实体件，能够有效的简化产品的制造程序、缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。3D打印技术已广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造、生物工程及医疗、建筑、艺术制造等诸多领域。选择性激光烧结技术（SLS）是目前市场上常见的一种3D打印方法，此方法能够制造出高精度的制造件，已被很多领域广泛应用。

目前市场上常见的用于选择性激光烧结耗材的多为聚酰胺（俗称尼龙）材料， 尼龙是一种结晶态聚合物，具有耐磨、强韧、轻量、耐热、易成型等优点，使得PA经选择性激光烧结制备出的功能性零件在很多方面得到了应用，成为选择性激光烧结最常用的原料。而在尼龙材料中，存在透明尼龙这一类，其兼具良好的力学性能和充分的透光性，能应用于航空工业，汽车制造，电器工业，医学部门，食品包装，工程和机械部件等行业。

普通尼龙是结晶性聚合物，产品呈乳白色；而透明尼龙不同于直链脂肪族尼龙，是一种几乎不发生聚合物结晶或者是结晶速度非常慢的特殊尼龙。随着3D打印技术的不断发展，用户对3D打印制件材质的要求也越来越广泛，如越来越多的用户希望打印透明制件。然而，虽然传统技术已经能够很好地制备透明尼龙粒料，但该透明尼龙粒料经过粉碎而应用于选择性激光烧结工艺时发现，所烧结的制件仍然会存在孔隙和再次结晶的问题，从而影响了制件的透明效果。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种可使烧结制件具有更透明效果的选择性激光烧结用透明尼龙粉末的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种选择性激光烧结用透明尼龙粉末的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将酸和胺经过反应制得共聚尼龙盐溶液，其中，所述酸具有长碳链结构，所述胺具有侧链或环状结构；或者所述酸具有侧链或环状结构，所述胺具有长碳链结构；

步骤二、将上述共聚尼龙盐溶液经过聚合反应制得透明尼龙粒料，并将所述透明尼龙粒料通过粉碎得到尼龙粉末；

步骤三、将尼龙粉末和成核剂混合，得到选择性激光烧结用透明尼龙粉末。

作为本发明的进一步优选方案，所述酸为二元酸，所述胺为二元胺。

作为本发明的进一步优选方案，具有长碳链结构的二元酸为癸二酸、十二碳二酸、十四碳二酸、十六碳二酸、十八碳二酸中的任一种。

作为本发明的进一步优选方案，具有长碳链结构的二元胺为癸二胺、十二碳二胺、十四碳二胺、十六碳二胺、十八碳二胺中的任一种。

作为本发明的进一步优选方案，具有侧链或环状结构的二元酸为苯二甲酸、间苯二甲酸、环己烷-1，4-二羧酸、萘-2，6-二羧酸、5-叔丁基间苯二甲酸中的任一种。

作为本发明的进一步优选方案，具有侧链或环状结构的二元胺为三甲基-1，6-己二胺、异佛尔酮二胺、3，6-二甲基氨基双环庚烷、4，4’-二氨基-二环己基甲烷、4，4’-二氨基-二环己基丙烷、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基-二环己基甲烷中的任一种。

作为本发明的进一步优选方案，当所述酸具有长碳链结构时，所述酸为癸二酸、十二碳二酸、十四碳二酸、十六碳二酸、十八碳二酸中的任两种。

作为本发明的进一步优选方案，当所述胺具有长碳链结构时，所述胺为癸二胺、十二碳二胺、十四碳二胺、十六碳二胺、十八碳二胺中的任两种。

作为本发明的进一步优选方案，在上述步骤三中，还添加有粉末流动助剂和抗氧化剂，以使粉末流动助剂、抗氧化剂与尼龙粉末、成核剂混合，并得到选择性激光烧结用透明尼龙粉末。

作为本发明的进一步优选方案，所述成核剂为无机成核剂，滑石粉、二氧化硅或云母。