[发明专利]高密度聚乙烯粉体材料的制备方法

说明书

本发明属于粉体材料技术领域，具体涉及一种高密度聚乙烯粉体材料的制备方法。将HDPE分散于溶剂中；加入球型载体，高速搅拌处理，形成HDPE‑载体分散体系；将HDPE‑载体分散体系冷却至恒温温度；过滤收集产物，并用烃类溶剂洗涤；对产物进行真空干燥处理。本发明提供的HDPE粉体材料颗粒形态呈类球型，且具有尺寸可控、分布均匀等特点；制备过程简单，易于实施，且类球形粉体材料产物收率高。

技术领域

本发明属于粉体材料技术领域，具体涉及一种高密度聚乙烯粉体材料的制备方法。

背景技术

随着化工产品精细化的大趋势，具有特殊功能的高分子粉体材料正在众多领域发挥着重要的作用，其产量迅速增长。高分子粉体材料在涂装、填料、粘合剂、医药、化妆品、烧结工件等领域中的应用正快速发展。随着3D打印技术的蓬勃发展，粉体材料与3D打印技术的结合，日益受到大众的关注。3D打印技术中又以SLS技术(选择性激光烧结技术)发展最迅速，该技术具有成型速度快，制件强度和韧性好，制备成本低等特点。

SLS技术是借助于计算机辅助设计与制造，采用分层制造叠加原理，将粉末材料直接成形为三维实体零件，不受成形零件形状复杂程度的限制，不需任何工装模具。成形材料是SLS技术发展中的关键环节之一，它对烧结件的物理机械性能、化学性能、精度及其成形速度起着决定性作用，直接影响到烧结件的用途以及SLS技术与其它快速成形技术的竞争力。目前，可应用于SLS技术的材料包括高分子材料、金属和陶瓷等。由于高分子材料与金属及陶瓷材料相比，具有成形温度低、烧结激光功率小、精度高等优点，成为应用最早，也是应用最多、最成功的SLS成形材料，在SLS成形材料中占有重要地位。SLS技术要求高分子材料能被制成平均粒径在10-100μm之间的固体粉末材料，在吸收激光后熔融(或软化、反应)而粘接，且不会发生剧烈降解。目前，用于SLS的高分子材料主要是热塑性聚合物及其复合材料，热塑性聚合物又可分为晶态和非晶态两种。但是与无机材料相比，高分子材料的热敏性高、粘弹性强、韧性大、将其制成粉体材料难度大。高分子粉体材料的制备主要有乳液或悬浮聚合法、溶剂沉淀法和机械粉碎法等方法。溶剂沉淀法是聚合物的大分子受到溶剂分子的作用，克服了与内部大分子间的引力作用而逐渐离开溶质表面，通过扩散作用分散到溶剂中去，经过处理，高分子化合物以粉体状态析出。

高密度聚乙烯(HDPE)是一种大品种通用塑料，应用领域广泛。HDPE无毒、廉价、质轻，有较高的刚性、优良的加工性、优异的耐湿性及化学稳定性，但其不易制备粉体材料，难以形成颗粒尺寸合理，均匀的类球型颗粒形态。

CN103980590介绍了一种增韧的HDPE 3D打印材料及其制备方法，该材料由HDPE、碳纳米管、增韧母料、稳定剂组成，制备过程如下：将上述各组分混合均匀并经双螺杆挤出机挤出造粒得到3D打印材料，其中增韧母料由乙丙弹性体与稀释剂、阻交联剂和自由基引发剂在120-130℃下反应得到，其中的碳纳米管组分用于提高材料的硬度。该发明采用共混制备路线，制备的材料不具有均匀的类球型颗粒形态。

CN104177631A涉及一种塑料粉体球化方法，该方法是将细化的塑料原料粉末加入分散介质中并加热搅拌，使两者均匀混合后停止加热，将混合溶液逐渐降温，塑料粉体逐渐析出硬化，最后清洗干燥得到塑料粉体产品。该发明制备过程中，未加入任何载体材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种高密度聚乙烯粉体材料的制备方法，科学合理、简单易行，制备的材料颗粒形态呈类球型，且具有尺寸可控、分布均匀的特点。

本发明所述的高密度聚乙烯粉体材料的制备方法，步骤如下：

(1)将HDPE分散于溶剂中；

(2)加入球型载体，高速搅拌处理，形成HDPE-载体分散体系；

(3)将HDPE-载体分散体系冷却至恒温温度；

(4)过滤收集产物，并用烃类溶剂洗涤；