[发明专利]用于选择性激光烧结的改性聚苯硫醚复合材料及其制备方法

说明书

一种用于选择性激光烧结的改性聚苯硫醚复合材料及其制备方法，其中用于选择性激光烧结的改性聚苯硫醚复合材料，包括以下重量比的组份：聚苯硫醚粉末50‑95份；玻璃纤维2‑35份；玻璃片2‑20份；偶联剂0.1‑1份；粉末流动助剂0.1‑1份；其中，所述玻璃片的平均厚度为1‑100μm，平均粒径为20‑300μm。本发明的用于选择性激光烧结的改性聚苯硫醚复合材料及其制备方法改善了纤维复合材料的铺粉取向技术问题，具有粉末流动性良好、烧结工艺稳定，且各向力学性能优异，更均匀。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种用于选择性激光烧结的改性聚苯硫醚复合材料及其制备方法。

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。

聚苯硫醚粉末是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料，具有长期耐热性良好，出色的耐化学药品性，其可以与氟树脂媲美，高刚性，即使高温下对特性的影响也很小，耐疲劳性、耐蠕变性良好，不用添加阻燃剂，本身就能达到UL94V-0阻燃标准，在高温、高湿、高频率下能显示出极佳的电气性质，由于成型收缩率、线膨胀系数小，吸收性小等特点，即使在高温、高湿度环境下也能显示出极佳的尺寸稳定性。因此，聚苯硫醚材料被广泛使用于汽车功能零部件，以及航空航天领域。

然而，由于纯聚苯硫醚粉末用于选择性激光烧结所得的工件机械强度不高，而通过纤维增强后的聚苯硫醚材料虽然能大幅度提高其机械性能和热性能，但由于纤维在选择性激光烧结铺粉过程中会产生取向，从而导致聚苯硫醚粉末复合材料在水平面上的性能出现差异，使得沿着纤维长轴的方向力学机械性能大大高于垂直于纤维长轴方向的性能，从而使得烧结件的整体性能不均一。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种粉末流动性良好、烧结工艺稳定，且各向力学性能优异，更均匀的用于选择性激光烧结的改性聚苯硫醚复合材料及其制备方法，从而改善了纤维复合材料的铺粉取向技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于选择性激光烧结的改性聚苯硫醚复合材料，包括以下重量比的组份：

聚苯硫醚粉末 50-95份；

玻璃纤维 2-35份；

玻璃片 2-20份；

偶联剂 0.1-1份；

粉末流动助剂 0.1-1份；

其中，所述玻璃片的平均厚度为1-100μm，平均粒径为20-300μm。

作为本发明的进一步优选方案，所述玻璃片为大小不一的不规则结构，且玻璃片的平均厚度为50μm，平均粒径为150μm。

作为本发明的进一步优选方案，所述聚苯硫醚粉末的目数为50-500目。

作为本发明的进一步优选方案，所述玻璃纤维的平均直径为1-50μm，平均长度为50-200μm。