本發(fā)明屬于增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于選擇性激光燒結(jié)抗靜電聚酰胺粉末材料及制備方法。

背景技術(shù)：

選擇性激光燒結(jié)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，部分高分子材料已經(jīng)應(yīng)用到了該領(lǐng)域，而聚酰胺粉末在該領(lǐng)域是其中一種應(yīng)用最廣的材料。目前使用聚酰胺粉末，應(yīng)用選擇性激光燒結(jié)技術(shù)制備的工件，已經(jīng)在航空航天、醫(yī)療、鞋類、工業(yè)設(shè)計和建筑等領(lǐng)域得到了應(yīng)用，燒結(jié)工件在力學(xué)性能和熱學(xué)性能上基本能達(dá)到使用要求。

目前使用的聚酰胺粉末存在重復(fù)利用性差，燒結(jié)件性能不穩(wěn)定，燒結(jié)件表面粗糙度高，且不均一的情況，限制了聚酰胺燒結(jié)件的應(yīng)用領(lǐng)域。其中一個重要原因是聚酰胺是優(yōu)良的絕緣體，很容易累計大量的靜電，特別是聚酰胺粉末粒徑小，粉末比表面能大，導(dǎo)致粉末表面更易累積靜電，粉末表面帶有電荷，粉末相互團(tuán)聚，其流動性變差，從而導(dǎo)致燒結(jié)工件表面橘皮。同時由于粉末帶靜電，粉末鋪粉時，使得較小粉末顆粒吸附到了金屬滾筒上，滾筒沾粉。使得在粉末燒結(jié)過程中，鋪粉時滾筒與燒結(jié)面接觸時，在燒結(jié)面上留下細(xì)小的劃痕，導(dǎo)致燒結(jié)件上表面粗糙度較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供用于選擇性激光燒結(jié)抗靜電聚酰胺粉末材料，改善粉末流動性提高粉末重復(fù)利用率，減少燒結(jié)件產(chǎn)生橘皮，改善了燒結(jié)件的表面，同時燒結(jié)件具有抗靜電效果。

本發(fā)明提供了用于選擇性激光燒結(jié)抗靜電聚酰胺粉末材料，以質(zhì)量百分比計包括下述組分：聚酰胺粉末94.0％～99.1％，抗靜電劑0.5％～5.4％，流動助劑0.2％～0.7％，抗氧化劑0.1％～0.9％。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述抗靜電劑為外涂型抗靜電劑。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述外涂型抗靜電劑為棕櫚酸酯季銨鹽、烷基磺酸鹽、烷基醋酸鹽、烷基磷酸酷鹽、烷基硫酸酷的錢鹽、二硫代氨基甲酸鹽、聚乙二醇酯、醚類、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺中的一種或幾種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述抗靜電劑為內(nèi)混型抗靜電劑。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述內(nèi)混型抗靜電劑為聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚體、聚醚酯酰胺、聚醚酯乙酰胺、聚氧化乙烯、環(huán)氧丙烷共聚合物中的一種或幾種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述聚酰胺是尼龍11、尼龍12、尼龍1212、尼龍6、尼龍66中的一種或幾種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述流動助劑是氣相三氧化二鋁、氣相二氧化硅、氣相二氧化鈦中的一種或幾種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述抗氧化劑為受阻酚類氧化劑或亞磷酸酯類抗氧化劑，所述受阻酚類抗氧化劑為1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、2，6-二叔丁基-4-甲基-苯酚、n，n’-二(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酰胺)中的一種或幾種，所述亞磷酸脂類抗氧化劑為2，2’-亞乙基雙(4，6-二叔丁基苯基)氟代亞磷酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4’-聯(lián)苯基雙亞磷酸酯中的一種或幾種。

用于選擇性激光燒結(jié)的抗靜電聚酰胺粉末材料制備方法，包括以下步驟：

步驟一、先用水、乙醇或醋酸乙酯為溶劑，加入外涂型抗靜電劑配制成濃度為0.5％～2.0％的溶液，再將所述溶液噴灑在聚酰胺粉末上，所述聚酰胺粉末和外涂型抗靜電劑質(zhì)量百分比為1:0.5％～5.4％，共混1～2h后，在烘箱中熱風(fēng)60～80℃下干燥粉末，制得外涂型抗靜電劑的聚酰胺粉末；

步驟二、將所述外涂型抗靜電劑的聚酰胺粉末與流動助劑、抗氧化劑按照質(zhì)量百分比為1:0.2％～0.7％:0.1％～0.9％加入立式攪拌器中攪拌混合3～6h，混合均勻后過100目篩，得到用于選擇性激光燒結(jié)的抗靜電聚酰胺粉末材料。

用于選擇性激光燒結(jié)的抗靜電聚酰胺粉末材料制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將聚酰胺粉末與內(nèi)混型抗靜電劑按照質(zhì)量比百分比為1:0.5％～5.4％共混，采用雙螺旋擠出機擠出成型后，再通過深冷制粉得到內(nèi)混型抗靜電劑的聚酰胺粉末；

步驟二、將所述內(nèi)混型抗靜電劑的聚酰胺粉末與流動助劑、抗氧化劑質(zhì)量百分比為1:0.2％～0.7％:0.1％～0.9％加入立式攪拌器中攪拌混合3～6h，物料混合均勻后過100目篩，得到用于選擇性激光燒結(jié)的抗靜電聚酰胺粉末材料。

通過在聚酰胺中加入外涂型或內(nèi)混型抗靜電劑，可以減少或者消除聚酰胺粉末表面靜電，從而減少粉末之間的團(tuán)聚，減少滾筒的的粘粉，最終提高燒結(jié)件的質(zhì)量。同時提高了粉末的重復(fù)利用性，降低了燒結(jié)件表面粗糙度，由于聚酰胺存在了抗靜電劑，同時使得其選擇性激光燒結(jié)件具有抗靜電性能。本發(fā)明還提供了用于選擇性激光燒結(jié)的抗靜電聚酰胺粉末材料的制備方法，成本低，易于實現(xiàn)，易應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

具體實施方式

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解并實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案，以下通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實施例1

步驟一、先用水將棕櫚酸酯季銨鹽配制成0.5％濃度的溶液，再將棕櫚酸酯季銨鹽溶液噴涂在尼龍6粉末上，其中棕櫚酸酯季銨鹽占總質(zhì)量的0.5％，共混1h后，在烘箱中熱風(fēng)60℃下干燥粉末，得到了具有抗靜電性能的外涂型棕櫚酸酯季銨鹽尼龍6粉末；

步驟二、將外涂型棕櫚酸酯季銨鹽尼龍6粉末與流動助劑、抗氧化劑加入立式攪拌器中攪拌混合3h，其中流動助劑占粉末總質(zhì)量的0.7％，抗氧化劑占粉末總質(zhì)量的0.9％。物料混合均勻后過100目篩，得到用于選擇性激光燒結(jié)抗靜電尼龍6粉末材料。

實施例2

步驟一、先用乙醇將聚乙二醇酯配制成2.0％濃度的溶液，再將聚乙二醇酯溶液噴涂在尼龍66粉末上，其中聚乙二醇酯占粉末總質(zhì)量的1.5％，共混2h后，在烘箱中熱風(fēng)60～80℃下干燥粉末，得到了具有抗靜電性能的外涂型聚乙二醇酯尼龍66粉末；

步驟二、將外涂型聚乙二醇酯尼龍66粉末與流動助劑、抗氧化劑加入立式攪拌器中攪拌混合6h，其中流動助劑占粉末總質(zhì)量的0.2％，抗氧化劑占粉末總質(zhì)量的0.1％。物料混合均勻后過100目篩，得到用于選擇性激光燒結(jié)抗靜電尼龍66粉末材料。

實施例3

步驟一、將尼龍11樹脂與聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚體共混，其中聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚體占總質(zhì)量的5.4％，采用雙螺旋擠出機擠出成型后，再通過深冷制粉，得到具有抗靜電性能的內(nèi)混型聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚體尼龍11粉末；

步驟二、將內(nèi)混型聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚體尼龍11粉末與流動助劑、抗氧化劑加入立式攪拌器中攪拌混合3h，其中流動助劑占粉末總質(zhì)量的0.5％，抗氧化劑占粉末總質(zhì)量的0.5％。物料混合均勻后過100目篩，得到用于選擇性激光燒結(jié)抗靜電尼龍11粉末材料。

實施例4

步驟一、將尼龍1212樹脂與聚醚酯酰胺共混，其中聚醚酯酰胺占總質(zhì)量的4％，采用雙螺旋擠出機擠出成型后，再通過深冷制粉，得到具有抗靜電性能的內(nèi)混型聚醚酯酰胺尼龍1212粉末材料；

步驟二、將內(nèi)混型聚醚酯酰胺尼龍1212粉末材料與流動助劑、抗氧化劑加入立式攪拌器中攪拌混合6h，其中流動助劑占粉末總質(zhì)量的0.3％，抗氧化劑占粉末總質(zhì)量的0.3％。物料混合均勻后過100目篩，得到用于選擇性激光燒結(jié)抗靜電尼龍1212粉末材料。

將上述實施例中的抗靜電聚酰胺粉末，進(jìn)行選擇性激光燒結(jié)后，測量其上下表面粗糙度及表面電阻，如表1所示。

表1實施例1-實施例4中抗靜電聚酰胺粉末燒結(jié)件性能