[发明专利]用于3D打印的阻燃聚酰胺和共聚酰胺

说明书

本发明涉及用于通过粉末床融合制备被阻燃的部件的方法，其中所述粉末包括至少一种聚酰胺和至少一种以环状膦酸酯形式的阻燃剂。

技术领域

本发明涉及通过粉末床融合制备被阻燃的部件的方法并且还涉及相应的粉末，其中所述粉末包括至少一种聚酰胺和/或共聚酰胺和至少一种阻燃剂。

背景技术

用于制造可被任意粉末床融合技术(特别是逐层地(layer-by-layer))用来进行增材制造的阻燃(被阻燃的)聚酰胺或共聚酰胺粉末的主要工业挑战可总结为四点，也就是：

(i)以较低成本实现所需的耐火性水平；

(ii)在可持续发展的背景内，特别地用环境友好的阻燃添加剂；

(iii)尽量保留聚酰胺的机械性质；和

(iv)获得这些材料在3D机械中良好的加工性。

聚合物的阻燃性常规上通过矿物填料或阻燃添加剂(特别地基于卤代化合物)的分散而提供。

然而，所使用的这些化合物的大多数尽管十分有效，但由于有害的环境影响或它们的毒性而受到各种法规限制，从长远来看确实甚至禁止它们使用。

在此背景下，一直在开发新颖的非卤代体系，例如基于磷、氮或无机化合物的化合物。

因此，专利申请US 2010/0324190就其本身而言描述了包括聚酰胺12和多磷酸铵型阻燃添加剂的粉末及其在3D打印中的用途。然而，多磷酸铵为造成如下的原因：包含其的部件(零件，part)大量摄取水，这在湿度水平变化的情况下对部件的尺寸稳定性是有害的。

因此，为了满足对于阻燃聚酰胺粉末的需要，仍须寻找对这些阻燃添加剂的其它替代物。

发明内容

本发明由发明人的如下预料不到的证实(demonstration)而产生：向用于3D打印的粉末中加入下式(III)的环状膦酸酯型阻燃剂，使得可在3D打印中获得品质良好的部件，同时赋予它们与根据目前工艺水平获得的阻燃性相当或优于其的阻燃性

已经观察到，用于3D打印的粉末和本发明阻燃剂的混合物使得可获得不呈现聚结问题、由此保证良好的机械性质的充分烧结的被阻燃的部件。

本发明涉及通过粉末床融合制备被阻燃的部件的方法，其中所述粉末包括至少一种聚酰胺和/或共聚酰胺和至少一种环状膦酸酯型阻燃剂。

本发明还涉及意图用于通过粉末床融合制备被阻燃的部件的粉末，其包括至少一种聚酰胺和/或共聚酰胺和至少一种环状膦酸酯型阻燃剂。

本发明还涉及包括至少一种聚酰胺和/或共聚酰胺和至少一种环状膦酸酯型阻燃剂的粉末在粉末床融合方法、特别地3D打印方法、更特别地通过激光或红外烧结的3D打印方法中以制造被阻燃的部件的用途。

本发明还涉及如上限定的粉末的制备方法，其包括将至少一种聚酰胺和/或共聚酰胺和至少一种环状膦酸酯型阻燃剂混合。

具体实施方式

粉末床融合

如此处理解的，通过粉末床融合的方法为其中通过将根据本发明的粉末的床的某些区域选择性融合而获得物体或部件的增材制造方法。

优选地，根据本发明的方法为3D打印方法并且所述粉末为用于3D打印的粉末。更优选地，根据本发明的方法为通过将粉末激光或红外烧结的3D打印方法。