[发明专利]一种用于3D打印机的PEEK复合材料丝材的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于3D打印机的PEEK复合材料丝材的制备方法，其中，PEEK复合材料包括PEEK废弃粉末，耐高温增韧剂、耐高温抗氧化剂和润滑剂，PEEK废弃粉末为SLS工艺产生的PEEK废弃粉末，且牌号为EOS公司生产的PEEK‑HP3粉末；耐高温增韧剂为聚四氟乙烯(PTFE)；耐高温抗氧化剂为Revonox 608；润滑剂为油酸酰胺和芥酸酰胺中的至少一种，本发明的目的在于，通过上述制备方法，将失去再次打印烧结的PEEK废弃粉末通过添加一定配比量的耐高温增韧剂、耐高温抗氧化剂和润滑剂制备成可用于CreatWare F430高温FDM打印机的PEEK复合材料丝材，解决了SLS PEEK废弃粉末二次利用时粘流度增大的问题，提高了SLS PEEK废弃粉末的回收再利用率，减少了废弃粉末对环境污染的问题。

技术领域

本发明涉及材料制备领域，尤其涉及一种用于3D打印机的PEEK复合材料丝材的制备方法。

背景技术

选择性激光烧结(SLS)是工业应用中最受欢迎的聚合物3D打印技术之一，其采用激光作为熔化粘结粉末颗粒的热源，利用计算机控制光束对粉末进行层层扫描烧结，最后形成实体零件。该技术具有设备成本高、无需打印支撑、材料利用率较低等特点。

由于PEEK材料独特的性能，PEEK粉末在现有SLS激光烧结打印技术中，在经过一次烧结后只有10％～20％的粉末烧结成型为结构件，剩余粉末由于长期暴露于高温(350～390℃)环境中，粉末颗粒结晶度增大，部分粉末粘结成块，熔体黏度增大，烧结窗口变窄，从而失去粉末再次打印烧结的特性。所以目前市场上的由于SLS打印的PEEK粉末在经过一次打印后剩余粉末全部丢弃，按新旧粉配比打印使用的回收率也仅有10％左右。

因此PEEK材料SLS打印工艺会产生大量废弃的PEEK粉末。考虑到PEEK粉末的价格昂贵，旧粉末丢弃会浪费资源与污染环境，所以对PEEK打印后形成的废弃粉末回收再利用处理显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种用于3D打印机的PEEK复合材料丝材的制备方法，包括如下步骤；

步骤A1：取聚醚醚酮废弃粉末进行粗制研磨，研磨后利用筛粉机筛选出粒径为0.05-0.07mm的聚醚醚酮细粉末；

步骤A2：将所述聚醚醚酮细粉末放入球研磨机中，并在球研磨机中添加聚四氟乙烯粉，进行二次研磨；

步骤A3：将二次研磨后的粉末放入高速混合搅拌机，并在所述高速混合搅拌机中添加抗氧化剂和润滑剂，进行高速混合均匀；

步骤A4：将混合后的粉末放入真空干燥烘箱中真空干燥；

步骤A5:使用单螺杆挤出机将干燥后的粉末进行料条挤出，挤出后的所述料条风冷至常温后进行切粒，切出的颗粒为圆柱形颗粒物料；

步骤A6:将上述颗粒物料放入所述真空干燥箱进行二次干燥；

步骤A7:利用高温3D耗材挤出生产线将二次干燥后的颗粒物料挤成丝材；

步骤A8:采用CreatWare F430高温FDM打印机将所述线材打印成型。

进一步地，所述步骤A3中，聚醚醚酮细粉末、聚四氟乙烯粉末、抗氧化剂和润滑剂的质量配比为80-90：10-20：0.1-0.3：2-5。

进一步地，所述聚醚醚酮细粉末、聚四氟乙烯粉末、抗氧化剂和润滑剂的质量配比为80：20：0.3：2。

进一步地，所述抗氧化剂为酚类抗氧化剂或亚磷酸醅；所述润滑剂为油酸酰胺和芥酸酰胺中至少一种。

进一步地，所述抗氧化剂为Revonox 608。

进一步地，所述步骤A4中，所述真空干燥箱的温度设置为80-150℃，干燥时间为8-12小时。