[发明专利]一种选择性激光烧结用导电聚丙烯复合粉末及其制备方法

说明书

本发明公开了一种选择性激光烧结用导电聚丙烯复合粉末及其制备方法。导电聚丙烯复合粉末是由下述重量份数的原料制成的：聚丙烯粉末100、烷基改性碳纳米管0.05~10、金属粉末0.05~20、流动助剂0.1~1.0、抗氧剂0.1~1.0和粉末隔离剂0.1~5。所述选择性激光烧结用导电聚丙烯复合粉末因烷基改性碳纳米管和金属粉末的加入具有良好的导电性能，本发明还提供了选择性激光烧结用导电聚丙烯复合粉末的制备方法，工艺简单，能够获得粉末粒径及分布满足SLS工艺要求、烷基改性碳纳米管和金属粉末分散均匀的导电聚丙烯复合粉末，易于操作，能够实现大规模的推广生产，具有广阔的市场前景，极佳的市场效益。

技术领域

本发明涉及一种选择性激光烧结用导电聚丙烯复合粉末及其制备方法，涉及3D打印技术和塑料加工领域。

背景技术

3D打印技术，又称快速成型制造技术，具有“分层制造、逐层叠加”的共同特征。3D打印技术作为研究和开发新产品的有力手段已发展成为一项高新制造技术中的新兴产业。3D打印技术涉及信息技术、材料科学、精密机械等多个方面，在当今制造业中越来越具有竞争力，因此被称为“具有工业革命意义的制造技术”。

选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，简称SLS）是3D打印技术的一种，其以固体粉末为原料，根据计算机辅助设计（CAD）模型，通过分层制造叠加，使用激光选择性地烧结粉末材料成型为三维实体。SLS具有成型材料广泛、应用范围广、材料利用率高和无需支撑等优势，在现代制造业中受到越来越广泛的重视。

成型材料是影响SLS发展的一个重要因素，直接影响成型件的综合性能。尽管适用的成型材料种类繁多，但是能够直接应用于SLS技术并成功制造出尺寸误差小、表面规整的模塑品的聚合物粉末原料却很少。另外，在选择性激光烧结，聚合物熔融成型的过程中，因难以施加外场力的作用，聚合物材料制件的综合力学性能，相比于其他制造方式（注塑或挤压），通常存在大幅降低。现有商品化的SLS用聚合物粉末主要是尼龙粉末（或称为聚酰胺类粉末）以及其复合粉末，占整个聚合物粉末市场的95%。

聚丙烯（PP）具有质轻、耐热性好、硬度高、易加工等优异性能，在纺织纤维、家庭日用品、建筑以及汽车工业等方面有着十分广泛的应用。PE是五大通用合成树脂中增长速度最快、新品种开发最为活跃产品之一。近年来PP在SLS中的应用越来越多。

但如上所述，作为一种晶态聚合物，PP经SLS加工得到的零部件脆性高，韧性低，易破损。这大大限制了PP在SLS中的应用。专利CN 104629170描述了通过添加碳酸钙等无机填料改性PP，改善PP经SLS成型后的综合性能。但尽管如此，PP粉末经激光烧结成型的制件力学性能仍然较注塑或挤压的制件力学性能有很大的差距。

此外，不同应用领域对于材料有更加具体化的要求。在电子或电器领域，在希望PP粉末具有更高力学性能的同时，能够兼具良好的导电性能，但目前还没有相关文献报道。因此，为满足电子或电器领域对材料导电性能的要求，亟需开发一种SLS用导电聚丙烯复合粉末。

发明内容

本发明的目的是提供一种选择性激光烧结用导电聚丙烯复合粉末，所述导电聚丙烯复合粉末具有良好的导电性能，能够满足电子或电器领域对于聚丙烯材料导电性能的要求，经SLS成型后具有更佳的综合力学性能。

本发明的另一目的是提供一种选择性激光烧结用导电聚丙烯复合粉末的制备方法，工艺简单，能够获得粉末粒径及分布满足SLS工艺要求、功能性助剂分散均匀的导电聚丙烯复合粉末，易于操作，工艺条件和生产设备要求较低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种选择性激光烧结用导电聚丙烯复合粉末，它是由下述重量份数的原料制成的：聚丙烯粉末100、烷基改性碳纳米管0.05 ~ 10、金属粉末0.05 ~ 20、流动助剂0.1 ~1.0、抗氧剂0.1 ~ 1.0和粉末隔离剂0.1 ~ 5。