[发明专利]一种退火处理调控PA3200 3D打印成型件表面润湿性的方法

说明书

一种退火处理调控PA3200 3D打印成型件表面润湿性的方法，属于3D打印技术与医疗应用领域。本发明利用3D打印激光选区烧结技术(Selective Laser Sintering,SLS)制备PA3200 3D打印成型件，采用管式真空炉对成型件退火，该管式炉具有操作简单、高精度控温，能在多种气氛下工作等优点。设定升温时间1‑3小时，保温时间1‑5小时，降温时间1‑3小时，退火温度100℃‑160℃，退火气氛氧气、氮气等参数对成型件进行退火处理。经过退火处理后，成型件表面的接触角由121°变为60°，表面润湿性由疏水性转变为亲水性，有效调控了PA 3200 3D打印成型件表面润湿性。

技术领域

本发明涉及3D打印技术及医疗应用领域，特别是设计了一种退火处理调控PA32003D打印成型件表面润湿性的方法。

背景技术

PA3200是一种由微米尺度玻璃珠填充PA2200的白色粉末，具有优良的机械性能和生物相容性。目前，PA3200的主要成型方式为3D打印激光选区烧结(SLS)技术。SLS是一种使用高功率激光将小颗粒(聚合物，陶瓷)逐层烧结成实体的快速成型技术，具有成型速度快，精度高等特点。基于3D打印SLS技术成型的PA3200 3D打印成型件具有优良的机械性能和生物相容性，在医疗领域有着巨大的应用前景，包括缝合线、气管支架、通道、导管等。应用于医疗领域的元件需具有良好的生物相容性，要求元件表面光滑，润湿性呈现亲水性。然而基于SLS技术成型的PA3200 3D打印成型件表面润湿性呈现疏水性，这严重的限制了其在医疗领域中的应用。因此，需要对PA3200 3D打印成型件进行表面处理，调控其表面润湿性，使之达到医疗领域应用的要求。

目前，针对PA类材料成型件表面处理调控润湿性的方法主要有：

1.等离子体处理法：这种方法主要利用高能态的气流与成型件表面接触，引起表面形貌和化学成分发生变化，从而达到调控润湿性的目的。针对PA类材料，高能态的气流主要是氮和氧等离子体。此方法虽然可以高效的实现对成型件表面润湿性的调控，但也会对表面的功能性造成影响。

2.表面涂层处理法：这种方法主要在成型件表面制备一层疏水或亲水性的涂层，将涂层粘附于表面，达到调控润湿性的目的。此方法可以非常有效的实现调控成型件表面润湿性，但涂层不稳定，容易脱落。

3.激光辐照处理法：这种方法利用激光的高能量处理成型件表面，使成型件的表面形貌与化学成分发生变化，从而达到调控成型件表面润湿性的目的。此方法可以快速，有效的实现调控PA类成型件表面润湿性，但针对PA3200，激光辐照未能引起表面润湿性的变化。

4.退火处理法：这种方法主要是将成型件高温保存一段时间，然后再慢慢冷却，在这个过程中引起成型件表面形貌和化学成分发生变化从而达到调控其润湿性的目的。此方法可以有效的实现调控PA类成型件的表面润湿性，并且操作简单，流程简易。相比其他几种方法，其优势主要在于可以精确控制不同气氛下的退火温度，从而达到精确调控成型件表面润湿性的目的，并且目前尚未出现针对退火处理调控PA3200 3D打印成型件的润湿性的相关报道。

因此，本发明采用退火处理法调控PA3200 3D打印成型件表面的润湿性，本方法流程简易，可以有效的实现对PA3200 3D打印成型件表面的润湿性的调控。

发明内容

本发明的目的是提供一种退火处理调控PA3200 3D打印成型件表面润湿性的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现的：

1)利用3D打印SLS技术制备PA3200 3D打印成型件，之后将其浸入乙醇溶剂清洗，随后浸入超纯水中超声清洗，最后放入干燥箱中烘干，样品即制备完成；

2)设计退火过程中的升温时间，保温时间，降温时间，退火温度，气氛等参数，设置退火炉的程序，待其准备完成后，将经步骤1)处理完成的3D打印成型件置于炉中；