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CN109320716A - 一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法 - Google Patents

一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法 Download PDF

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CN109320716A CN201811049841.6A CN201811049841A CN109320716A CN 109320716 A CN109320716 A CN 109320716A CN 201811049841 A CN201811049841 A CN 201811049841A CN 109320716 A CN109320716 A CN 109320716A
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Abstract

本发明提供了一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，包括如下步骤：将尼龙原料、封端剂、去离子水和抗氧化剂加入到聚合釜中发生聚合反应，再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙粒料，其中，尼龙原料、封端剂和抗氧化剂的质量百分比为96～97.5％:0.5～3.8％:0.2～0.5％；将尼龙粒料和溶剂混合搅拌，采用溶剂法制粉，并通过离心过滤、干燥、筛分制得尼龙粉末；将尼龙粉末和流动助剂混合搅拌后筛分，平均粒径为45～110μm，制得一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料；本发明的尼龙粉末流动性好，粉末松装密度高，表面质量好，余粉具有高循环利用性，烧结制件不产生橘皮，大大降低了成本，对环境具有友好性。

Description

一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法
技术领域
本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法。
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。该技术在航空航天、医疗、鞋类、工业设计和建筑等领域得到应用。
选择性激光烧结工艺中，最后烧结完后的烧结包，其中有一部分吸收激光能量的粉末熔化制备成烧结件；另外一部分未吸收激光能量的余粉，这些余粉与烧结件一起保存在烧结包里，直到打开烧结包。烧结包中未烧结的余粉，不仅是保证了整个烧结包的温场的均一性，同时也起到支撑烧结件的作用。打开烧结包后，清理出烧结件，余粉经过筛分留作下次循环使用，下次循环使用的粉末由一定比例的新粉和余粉进行配粉而成。
在实际的选择性激光烧结工艺中，余粉之所以不能完全重复使用，一是余粉进行了后缩聚，聚酰胺分子量增加或聚酰胺分子之间进行交联；二是，余粉在烧结过程中长期处于高温下，余粉之间会发生交联导致粉末流动性变差。使用了大量聚酰胺分子量增加或者聚酰胺分子之间进行交联的余粉，会使得在烧结过程，吸收了激光能量的粉末变成了熔融体后，熔融体流动性变差，不同烧结层之间的分子链之间无法较好的相互作用，所以层与层之间的无法很好的融合，从而使得烧结层的收缩不一致，最终导致了在烧结件上产生橘皮。为了在使用选择性激光烧结时保证烧结件的质量，会根据现有技术将一定的比例的余粉与新粉混合，但所需的新粉的量明显高于烧结件所消耗的量，所以，余粉的量会随着烧结次数的增加，会不断的增加。在实际过程中，余粉也不能用于其他制造工艺使用，导致这部分余粉的浪费，同时也污染了环境。
发明内容
本发明提供一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，通过在聚合过程中加入封端剂，防止聚酰胺分子链再缩聚和聚酰胺分子链之间进行交联，达到聚酰胺熔融体粘度稳定的作用，烧结后制件不产生橘皮，制件表面质量好，余粉具有高循环利用性，大大降低了成本，对环境具有友好性。
本发明提供的一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，包括如下步骤：
(1)将尼龙原料、封端剂、去离子水和抗氧化剂加入到聚合釜中发生聚合反应，再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙粒料，其中，尼龙原料、封端剂和抗氧化剂的质量百分比为96～97.5％:0.5～3.8％:0.2～0.5％，在本发明中，去离子水的质量百分比不作限定；
(2)将尼龙粒料和溶剂混合搅拌，采用溶剂法制粉，并通过离心过滤、干燥、筛分制得尼龙粉末；
(3)将尼龙粉末和流动助剂混合搅拌后筛分，平均粒径为45～110μm，制得一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料；
进一步地，步骤1中，聚合反应的工艺为：将所述尼龙原料、封端剂、去离子水和抗氧化剂加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.10～0.15Mpa，升温至220～240℃，反应釜内压强达1.8～2.0MPa，保压1～4h，然后泄压到常压后，再保持反应0.6～2.5h，停止加热。
进一步地，所述聚合反应中泄压的工艺分为三步泄压：
第一阶段，泄压到0.8Mpa，泄压速率为0.015～0.02Mpa/min，升温到240～250℃；
第二阶段，泄压到0.4Mpa，泄压速率为0.01～0.015Mpa/min，升温到250～265℃；
第三阶段，泄压到常压，泄压速率为0.005～0.01Mpa/min,升温到265～290℃。
进一步地，所述封端剂为脂肪二元酸或脂肪二元胺。
进一步地，所述脂肪二元酸为己二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸和十四碳二酸中的一种或两种。
进一步地，所述脂肪二元胺为己二胺、癸二胺、十一碳二胺、十二碳二胺、十三碳二胺和十四碳二胺中的一种或两种。
进一步地，步骤2中，溶剂法制粉工艺为：将所述尼龙粒料加入到聚合釜中，再加入溶剂，在1～1.6MPa的压强和130～160℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出粉末，其中，溶剂的质量为尼龙粒料质量的6～12倍。
进一步地，步骤3中，尼龙粉末和流动助剂按1:0.1～2％配比混合。
进一步地，所述尼龙原料为己内酰胺、PA66盐、PA610盐、PA612盐、PA1010盐、PA1012盐、PA1212盐和十二内酰胺和11-氨基十一酸的一种或几种。
进一步地，所述溶剂为去离子水、醇类溶剂、酮类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂中的一种或多种。
优选地，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂组成的复合抗氧剂，其中受阻酚类抗氧剂优选为1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2，6-二叔丁基-4-甲基-苯酚中的一种或两种，所述亚磷酸酯类抗氧剂为2′-乙基双(4，6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯和/或四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4′-联苯基双亚磷酸酯中。
优选地，所述流动助剂为气相二氧化硅或者气象三氧化二铝。
本发明的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法及其制备方法具有以下有益效果：
(1)、通过在尼龙原料聚合的过程中加入封端剂，防止聚酰胺分子链再缩聚和聚酰胺分子链之间进行交联，通过控制封端剂的量，控制了分子量的大小，使聚酰胺熔融体粘度稳定性高。
(2)、通过封端剂的作用，减少尼龙粉末材料之间的相互粘结，防止了尼龙粉末材料之间相互团结，使得尼龙粉末材料松装密度不下降。
(3)、尼龙余粉得到更高比例的使用，减少尼龙新粉加入的量，降低了应用于选择性激光烧结尼龙粉末材料的成本，又减少了对环境的污染。采用了本发明的粉末，烧结配粉时，尼龙新粉的使用比例更低，烧结件也无橘皮，烧结的力学性能也能保持，表面粗糙能进一步改善。本发明中尼龙新粉即具有高循环利用性的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料，尼龙余粉即利用本发明尼龙新粉烧结一次或多次以后产生的余粉。
附图说明
图1为对比例1、实施例1和实施例2将尼龙新粉和尼龙余粉按照5:5的配比重复烧结五次，其熔融指数MFR变化示意图；
图2为对比例1、实施例1和实施例2将尼龙新粉和尼龙余粉按照3:7的配比重复烧结五次，其熔融指数MFR变化示意图。
图3为本发明所制得的用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料相邻粉末之间的示意图；
图4为对比文件1所制得的尼龙粉末材料相邻粉末之间的示意图；
图5为对比文件尼龙粉末烧结时所发生化学反应式。
具体实施方式
本发明提供的一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，包括如下步骤：
(1)将尼龙原料、封端剂、去离子水和抗氧化剂加入到聚合釜中发生聚合反应，再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙粒料，其中，尼龙原料、封端剂和抗氧化剂的质量百分比为96～97.5％:0.5～3.8％:0.2～0.5％；
(2)将尼龙粒料和溶剂混合搅拌，采用溶剂法制粉，并通过离心过滤、干燥、筛分制得尼龙粉末；
(3)将尼龙粉末和流动助剂混合搅拌后筛分，平均粒径为45～110μm，制得一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料；
通过添加封端剂，达到制备分子量可控的尼龙粒料，同时制备的尼龙粒料的分子量分布窄。封端剂的作用为，当分子量达到一定量时，封端剂将阻止反应进一步进行，达到控制分子量的作用。封端剂的量的大小为影响最大分子链单元数的关键参数，分子链单元数越多，代表尼龙分子量越大，在通常情况下，分子量的大小与粉末熔融指数是负相关的，分子量越大粉末熔融指数越小，分子量越小，尼龙熔融指数越大。本专利以熔融指数来代表分子量的变化。
在本发明实施例中，封端剂为脂肪二元酸或脂肪二元胺。在尼龙原料中加入脂肪二元酸或脂肪二元胺，是为了控制分子量的大小，同时聚酰胺分子链上有脂肪二元酸或脂肪二元胺时，也能防止聚酰胺分子链再缩聚和聚酰胺分子链之间进行交联；在配粉过程加入脂肪二元酸或脂肪二元胺，也能进一步使得脂肪二元酸或脂肪二元胺过剩，达到聚酰胺熔融体粘度稳定的作用，防止未使用的粉末，即余粉，发生后缩聚或者交联，影响到粉末烧结后的熔融体，流动性变差，烧结后的工件产生橘皮。
具体地，步骤1中，聚合反应的工艺为：将所述尼龙原料、封端剂、去离子水和抗氧化剂加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.10～0.15Mpa，升温至220～240℃，反应釜内压强达1.8～2.0MPa，保压1～4h，然后泄压到常压后，再保持反应0.6～2.5h，停止加热。
进一步地，所述聚合反应中泄压的工艺分为三步泄压：
第一阶段，泄压到0.8Mpa，泄压速率为0.015～0.02Mpa/min，升温到240～250℃；
第二阶段，泄压到0.4Mpa，泄压速率为0.01～0.015Mpa/min，升温到250～265℃；
第三阶段，泄压到常压，泄压速率为0.005～0.01Mpa/min,升温到265～290℃。
通过控制聚合过程泄压工艺，使得聚合反应的更充分，同时又防止了反应产生爆聚。当聚合反应到了保压阶段时，聚合反应初步开始，分子链增长到3～7个单体单元，泄压第一阶段，分子链增长到9～20个单元，泄压第二阶段，分子链增长到30～45个单元，泄压第三阶段，分子链增长到70～90个单元，泄压到常压后，在保持反应阶段最终增长到分子链最大的单元数。通过分段泄压的工艺控制，使得尼龙分子链有序增长，尼龙的分子量分布更窄。因为低分子量的尼龙，更易发生后缩聚；而高分子量的尼龙，需要更高的能量使之熔化，从而使得通过选择性激光烧结工艺制备工件性能不好。
在本发明实施例中，所述封端剂为脂肪二元酸或脂肪二元胺。
具体地，所述脂肪二元酸为己二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸和十四碳二酸中的一种或两种。
具体地，所述脂肪二元胺为己二胺、癸二胺、十一碳二胺、十二碳二胺、十三碳二胺和十四碳二胺中的一种或两种。
进一步地，步骤2中，溶剂法制粉工艺为：将所述尼龙粒料加入到聚合釜中，再加入溶剂，在1～1.6MPa的压强和130～160℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出粉末，其中，溶剂的质量为尼龙粒料质量的6～12倍。
进一步地，步骤3中，尼龙粉末和流动助剂按1:0.1～2％配比混合。
具体地，所述尼龙原料为己内酰胺、PA66盐、PA610盐、PA612盐、PA1010盐、PA1012盐、PA1212盐和十二内酰胺和11-氨基十一酸的一种或几种。
进一步地，所述溶剂为去离子水、醇类溶剂、酮类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂中的一种或多种。
优选地，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂组成的复合抗氧剂，其中受阻酚类抗氧剂优选为1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2，6-二叔丁基-4-甲基-苯酚中的一种或两种，所述亚磷酸酯类抗氧剂为2′-乙基双(4，6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯和/或四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4′-联苯基双亚磷酸酯中。
优选地，所述流动助剂为气相二氧化硅或者气象三氧化二铝。
以下将通过具体实施方法对本发明作进一步地详细说明。
对比例1
(1)、将质量分数为99.5％尼龙1010盐、质量分数为0.5％抗氧化剂，去离子水加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.10Mpa，升温至220℃，反应釜内压强达1.8MPa，保压1h，泄压到常压，温度升到265℃，泄压到常压后，再保持反应2.5h，停止加热，再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙1010粒料。
(2)、溶剂法制粉工艺为：将所述尼龙1010粒料加入到聚合釜中，再加入乙醇，在1.6MPa的压强和160℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出尼龙1010粉末，其中，乙醇的质量为尼龙粒料质量的6倍。
(3)、尼龙1010粉末、气相二氧化硅按1:1％配比混合，搅拌均匀后筛分，得到一种应用于选择性激光烧结的尼龙1010粉末材料。
实施例1
(1)、将质量分数为96％尼龙1010盐、质量分数为3.8％的葵二酸和质量分数为0.2％的抗氧化剂，去离子水加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.10Mpa，升温至220℃，反应釜内压强达1.8MPa，保压1h；然后分为三步泄压，第一阶段，泄压到0.8Mpa，泄压速率为0.015Mpa/min，升温到240℃，第二阶段，泄压到0.4Mpa，泄压速率为0.01Mpa/min，升温到250℃；第三阶段，泄压到0常压，泄压速率为0.005Mpa/min,升温到265℃。泄压到常压后，再保持反应2.5h，停止加热再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙1010粒料。
(2)、溶剂法制粉工艺为：将所述尼龙1010粒料加入到聚合釜中，再加入乙醇，在1.6MPa的压强和160℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出尼龙1010粉末，其中，乙醇的质量为尼龙1010粒料质量的6倍。
(3)、尼龙1010粉末、气相二氧化硅按1:1％配比混合，搅拌均匀后筛分，得到一种应用于选择性激光烧结的尼龙1010粉末材料。
实施例2
(1)、将质量分数为96％尼龙1010盐、质量分数为3.8％的葵二酸和质量分数为0.2％的抗氧化剂，去离子水加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.10Mpa，升温至220℃，反应釜内压强达1.8MPa，保压1h；然后分为三步泄压，第一阶段，泄压到0.8Mpa，泄压速率为0.02Mpa/min，升温到240℃，第二阶段，泄压到0.4Mpa，泄压速率为0.015Mpa/min，升温到255℃；第三阶段，泄压到0常压，泄压速率为0.02Mpa/min,升温到280℃。泄压到常压后，再保持反应2.5h，停止加热再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙1010粒料。
(2)、溶剂法制粉工艺为：将所述尼龙1010粒料加入到聚合釜中，再加入乙醇，在1.6MPa的压强和160℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出尼龙1010粉末，其中，乙醇的质量为尼龙1010粒料质量的6倍。
(3)、尼龙粉末和流动助剂按1:1％配比混合，搅拌均匀后筛分，得到一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料。
实施例3
(1)、将质量分数为96.5％尼龙1012盐、质量分数为3％的葵二酸和质量分数为0.5％的抗氧化剂，去离子水加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.10Mpa，升温至220℃，反应釜内压强达1.8MPa，保压1h；然后分为三步泄压，第一阶段，泄压到0.8Mpa，泄压速率为0.015Mpa/min，升温到240℃，第二阶段，泄压到0.4Mpa，泄压速率为0.01Mpa/min，升温到250℃；第三阶段，泄压到0常压，泄压速率为0.005Mpa/min,升温到265℃。泄压到常压后，再保持反应1h，停止加热再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙1012粒料。
(2)、溶剂法制粉工艺为：将所述尼龙1012粒料加入到聚合釜中，再加入甲醇，在1.5MPa的压强和155℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出尼龙1012粉末，其中，甲醇的质量为尼龙1012粒料质量的7倍。
(3)、尼龙1012粉末和气相三氧化二铝按1:0.1％配比混合，搅拌均匀后筛分，得到一种应用于选择性激光烧结的尼龙1012粉末材料。
实施例4
(1)、将质量分数为97.5％尼龙1212盐、质量分数为2％的葵二酸和质量分数为0.5％的抗氧化剂，去离子水加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.10Mpa，升温至220℃，反应釜内压强达1.8MPa，保压1h；然后分为三步泄压，第一阶段，泄压到0.8Mpa，泄压速率为0.015Mpa/min，升温到240℃，第二阶段，泄压到0.4Mpa，泄压速率为0.01Mpa/min，升温到250℃；第三阶段，泄压到0常压，泄压速率为0.005Mpa/min,升温到265℃。泄压到常压后，再保持反应0.6h，停止加热再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙1212粒料。
(2)、溶剂法制粉工艺为：将所述尼龙1212粒料加入到聚合釜中，再加入二甲基甲酰胺，在1.4MPa的压强和150℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出尼龙1212粉末，其中，二甲基甲酰胺的质量为尼龙1212粒料质量的8倍。
(3)、尼龙1212粉末和气相二氧化硅按1:2％配比混合，搅拌均匀后筛分，得到一种应用于选择性激光烧结的尼龙1212粉末材料。
实施例5
(1)、将质量分数为97.5％己内酰胺、质量分数为2％的十二碳二酸和质量分数为0.5％的抗氧化剂，去离子水加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.12Mpa，升温至230℃，反应釜内压强达1.9MPa，保压2h；然后分为三步泄压，第一阶段，泄压到0.8Mpa，泄压速率为0.017Mpa/min，升温到245℃，第二阶段，泄压到0.4Mpa，泄压速率为0.012Mpa/min，升温到260℃；第三阶段，泄压到0常压，泄压速率为0.008Mpa/min,升温到280℃。泄压到常压后，再保持反应1h，停止加热再经水冷拉条出料、切粒，得到己内酰胺粒料。
(2)、溶剂法制粉工艺为：将所述己内酰胺粒料加入到聚合釜中，再加入二甲基甲酰胺，在1.3MPa的压强和145℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出己内酰胺粉末，其中，二甲基甲酰胺的质量为己内酰胺粒料质量的10倍。
(3)、己内酰胺粉末和气相二氧化硅按1:1％配比混合，搅拌均匀后筛分，得到一种应用于选择性激光烧结的己内酰胺粉末材料。
实施例6
(1)、将质量分数为97.5％PA66盐、质量分数为2％的十二碳二酸和质量分数为0.5％的抗氧化剂，去离子水加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.12Mpa，升温至230℃，反应釜内压强达1.9MPa，保压2h；然后分为三步泄压，第一阶段，泄压到0.8Mpa，泄压速率为0.017Mpa/min，升温到245℃，第二阶段，泄压到0.4Mpa，泄压速率为0.012Mpa/min，升温到260℃；第三阶段，泄压到0常压，泄压速率为0.008Mpa/min,升温到280℃。泄压到常压后，再保持反应1h，停止加热再经水冷拉条出料、切粒，得到己内酰胺粒料。
(2)、溶剂法制粉工艺为：将所述己内酰胺粒料加入到聚合釜中，再加入二甲基甲酰胺，在1.3MPa的压强和145℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出己内酰胺粉末，其中，二甲基甲酰胺的质量为尼龙粒料质量的10倍。
(3)、己内酰胺粉末和气相二氧化硅按1:1％配比混合，搅拌均匀后筛分，得到一种应用于选择性激光烧结的己内酰胺粉末材料。
对比例1、实施例1和实施例2进行不同配比的实验，并重复烧结五次，其熔融指数MFR变化情况，如图1和图2所示。
从最开始的尼龙新粉烧结到尼龙配粉烧结，随着尼龙粉末烧结次数增加，尼龙粉末的MFR下降，烧结到第四次配粉时，尼龙粉末MFR保持稳定。前面三次配粉的尼龙粉末MFR下降，这是由于尼龙粉末这件发生了后缩聚和相互交联。烧结到第四次配粉时，尼龙粉末MFR稳定，是由于添加尼龙新粉，跟尼龙余粉的混合后，达到了一个稳定的水平。而尼龙新粉越多，尼龙配粉粉末MFR越高，越有利于烧结。图1中，当采用质量分数为50％的尼龙新粉与质量分数为50％的尼龙余粉进行混合时，不管是对比例还是实施例，尼龙粉末MFR都保持了较高的水平，烧结件也无橘皮。图1中，采用了本发明专利的制粉方案，实施例的尼龙配粉粉末MFR比对比例的尼龙配粉粉末MFR更高。图2中，当采用质量分数为30％的尼龙新粉与质量分数为70％的尼龙余粉进行混合时，对比例的尼龙配粉MFR低，烧结件出现了橘皮；而实施例中尼龙配粉粉末MFR保持较好，烧结件无橘皮。
表1对比烧结尼龙新粉与烧结五次后不同比例新粉后的配粉熔融指数
表2对比例1，实施例1至6的新粉尼龙粉末材料制备的选择性激光烧结三维零件的性能参数，其中新粉：余粉＝3:7，烧结5次后的情况
本发明所制得的用于选择性激光烧结的尼龙粉末烧结5次后，按照新粉：余粉＝3:7的比例配比所制得的配粉，相比对比例1而言，粉末松装密度更高，配粉粉末熔融指数大大提高，采用配粉所制得的三维零件拉伸强度也有一定的改善，拉伸断裂伸长率大大提高，Z方向表面粗糙度基本保持不变，杜绝了橘皮现象的产生。
如图3所示，为本发明所制得的用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料相邻粉末之间的示意图，粉末经烧结后，不缩聚，也不发生团聚；
如图4所示，为对比文件所制得的粉末相邻粉末之间的示意图，粉末经烧结后，发生后缩聚，并且粉末团聚，具体化学反应公式如图5所示，-NH2和-COOH之间可以缩合脱水，从而导致尼龙配粉的吸水率高，尼龙粉末之间更易产生粘结，本发明中封端剂的加入杜绝了此类问题的产生。

Claims (10)

1.一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将尼龙原料、封端剂、去离子水和抗氧化剂加入到聚合釜中发生聚合反应，再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙粒料，其中，尼龙原料、封端剂和抗氧化剂的质量百分比为96～97.5％:0.5～3.8％:0.2～0.5％；
(2)将尼龙粒料和溶剂混合搅拌，采用溶剂法制粉，并通过离心过滤、干燥、筛分制得尼龙粉末；
(3)将尼龙粉末和流动助剂混合搅拌后筛分，平均粒径为45～110μm，制得一种应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料。
2.根据权利要求1中任一项所述的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，步骤1中，聚合反应的工艺为：将所述尼龙原料、封端剂、去离子水和抗氧化剂加入到聚合釜中，将反应釜密闭、抽真空，然后通入惰性气体至反应釜内压强为0.10～0.15Mpa，升温至220～240℃，反应釜内压强达1.8～2.0MPa，保压1～4h，然后泄压到常压后，再保持反应0.6～2.5h，停止加热。
3.根据权利要求2所述的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，所述聚合反应中泄压的工艺分为三步泄压：
第一阶段，泄压到0.8Mpa，泄压速率为0.015～0.02Mpa/min，升温到240～250℃；
第二阶段，泄压到0.4Mpa，泄压速率为0.01～0.015Mpa/min，升温到250～265℃；
第三阶段，泄压到常压，泄压速率为0.005～0.01Mpa/min，升温到265～290℃。
4.根据权利要求3所述的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，所述封端剂为脂肪二元酸或脂肪二元胺。
5.根据权利要求4所述的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，所述脂肪二元酸为己二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸和十四碳二酸中的一种或两种。
6.根据权利要求5所述的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，所述脂肪二元胺为己二胺、癸二胺、十一碳二胺、十二碳二胺、十三碳二胺和十四碳二胺中的一种或两种。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，步骤2中，溶剂法制粉工艺为：将所述尼龙粒料加入到聚合釜中，再加入溶剂，在1～1.6MPa的压强和130～160℃温度下搅拌，然后降温减压至室温常压，析出粉末，其中，溶剂的质量为尼龙粒料质量的6～12倍。
8.根据权利要求7所述的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，步骤3中，尼龙粉末和流动助剂按1:0.1～2％配比混合。
9.根据权利要求8中任一项所述的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，所述尼龙原料为己内酰胺、PA66盐、PA610盐、PA612盐、PA1010盐、PA1012盐、PA1212盐和十二内酰胺和11-氨基十一酸的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的应用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，其特征在于，所述溶剂为去离子水、醇类溶剂、酮类溶剂、酰胺类溶剂、亚砜类溶剂中的一种或多种。
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