[发明专利]一种激光烧结用尼龙导电粉末制备方法

说明书

本发明提供了一种激光烧结用尼龙导电粉末制备方法，通过将导电颗粒和表面活性剂加入醇‑水溶剂后，经搅拌分散、干燥、研磨得到表面活化导电颗粒，然后将表面活化导电颗粒添加至尼龙溶液中，经先升温后降温结晶过程，将导电颗粒材料均匀包覆在尼龙微球内，经过滤、干燥和筛分后得到包覆有导电颗粒的尼龙粉末材料。通过本发明所制获的尼龙导电粉末，粒径分布均匀且集中，导电颗粒分布更加均匀，使用过程中粉末不易发生相分离，其尼龙三维零件的导电性能及其他相关性能更好。

技术领域

本发明涉及一种激光烧结用尼龙导电粉末制备方法，采用该方法制备的尼龙导电粉末尤其适用于选择性激光烧结技术，其制备的三维零件具有尼龙材料的特性且具备导电性能。

背景技术

选择性激光烧结是通过选择性地熔合多个粉末层来制造三维物体的一种方法，该方法允许不使用工具加工而只需根据待生产物体的三维图像通过激光烧结粉末的多个重叠层，来获得三维实体。该方法主要使用热塑性聚合物来完成，专利US6136948和WO9606881对这种使用粉末状聚合物制造三维物体的方法进行了详细的描述。

尼龙是一类性能优异的热塑性工程塑料，具有较好的力学机械性能、耐化学腐蚀性能，在工业领域应用广泛。利用选择性激光烧结技术来制造尼龙三维零件相较于传统注塑方法，具有生产周期短，柔性化程度高，工艺简单等优点，具有广泛的应用空间。尼龙表面的电阻高，导电能力差，表面易因摩擦积聚静电荷而影响使用的安全性，如果赋予其良好的导电性，则可更好地应用在化工、石油、电子及半导体行业，甚至可以替代部分导电材料。

专利CN201010171713.6，CN103194059A等分别公开了尼龙导电材料的制备方法，通过将导电材料与尼龙粒料共混形成具有导电性能的复合材料，专利CN105820562A公开了一种选择性激光烧结用导电尼龙复合粉末及其制备方法，通过尼龙材料与导电材料混合制备得到具有导电功能的尼龙复合粉末。采用机械混合的选择性激光烧结导电尼龙复合粉末，容易因导电粉末颗粒与尼龙颗粒的性质不同而造成相的分离，在使用过程中尤其是铺粉工艺过程中不同材料容易分层，造成三维零件因不均匀而影响其导电性能以及其他性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光烧结用尼龙导电粉末制备方法，使导电材料在尼龙基材中分散更加均匀性，从而提高三维零件的导电性能及相关性能。

一种激光烧结用尼龙导电粉末的制备方法，包括如下步骤：

（1）将导电颗粒和表面活性剂加入到足量的醇-水溶剂中，经搅拌分散、干燥、研磨后，筛分得到平均粒径为1-50微米的表面活化导电颗粒，醇-水溶剂中乙醇的质量分数为85-95%；

（2） 将表面活化导电颗粒、尼龙树脂、抗氧剂和足量溶剂混合形成溶液，在密闭环境中抽真空后，通入惰性保护气体，溶液中各物质的质量份数为：100份尼龙树脂，0.1-5份表面活化导电颗粒, 0.1-1份抗氧剂；

（3）在持续搅拌条件下，加热溶液至140-170℃，升温速率为0.5-3℃/min，随后保温10-300min，待尼龙树脂溶解后，将溶液降温至室温，降温速率为0.1-2.0℃/min，得到尼龙包覆导电颗粒的沉淀；

（4）将经步骤（3）的溶液进行固液分离，经干燥、研磨后，筛选粒径分布在10-120微米的尼龙导电粉末。

优选的，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二丁酸二辛酯磺酸钠、二辛基琥珀酸硫酸钠、十二烷基磷酸酯钾、十二烷基磷酸酯、脂肪醇羟乙基磺酸钠、仲烷基磺酸钠、月桂基硫酸三乙醇铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基醇聚氧乙烯醇硫酸钠中的一种或几种。

优选的，所述导电颗粒为石墨烯、炭黑、金、银、铜、铁或铝中的一种或几种。

优选的，所述导电颗粒粒径为1-50微米。