[发明专利]一种选择性激光烧结用尼龙12余粉的回收利用方法

说明书

本发明公开了一种选择性激光烧结用尼龙12余粉的回收利用方法，该方法具体为：收集激光烧结后尼龙12回收余粉，采用清水漂洗干净；与氧化亚锡、对甲苯磺酸混合均匀后加入无水乙醇，加热至沸腾并施加8×10⁵V/m‑1×10⁶V/m的静电场再二甲基亚砜，并通入过热水蒸汽，保持持续振荡和电场施加，保持8min‑10min；采用碱中和；喷雾干燥造粒；添加抗氧化剂、流动助剂、白炭黑粉末改性制得。本发明回收物流变性好、粉末尺寸均匀、回收率高、回收后表面形状规则。

技术领域

本发明涉及尼龙材料回收技术领域，尤其涉及一种选择性激光烧结用尼龙12余粉的回收利用方法。

背景技术

选择性激光烧结(selective laser sintering，SLS)是通过选择性地熔合多个高分子粉末层来制造三维物体的一种增材制造方法。执行SLS工艺时，设备通常需要对粉床内的粉末材料预热（约170℃），使区域温度接近材料熔点。预热后的粉床内特定区域的粉末材料被激光照射时，被照射粉末材料能够迅速升温至熔点，并经冷却固结，层层叠加后最终形成三维物体。未经预热和激光照射，即未经SLS工艺过程的粉末材料称为“新粉”，经过预热却未被激光照射的粉末材料称为“余粉”或“旧粉”，余粉在该工艺过程中起支撑和抑制变形的作用。传统SLS工艺中，余粉通常在下一次的工艺过程中与新粉按照5:5的比例（质量比）混合后重复使用。

以该领域应用广泛的尼龙12粉末材料为例，由于余粉长时间处于接近其熔点（约183℃）的温度环境下，部分粉末粒径和表面形貌因其内部活性基团的聚合、交联反应而发生变化，从而导致粉末分子量增大，材料熔体流动性下降。经过几次SLS工艺循环后，余粉便因流动性严重下降而丢弃。实际生产过程中，一次SLS工艺产生的余粉量要远多于实际产出工件量（质量比，余粉量∶工件量≈5∶1），因此余粉的量是随着SLS工艺循环而越积越多的，这也意味着，需要舍弃的材料也越多。

若采用尼龙12粉末材料传统回收利用方法，即尼龙12新旧粉按照混合配比5:5（质量比）的方法对旧粉进行回收利用，新粉的添加量仍然过大，生产成本高，实际应用价值不大。若加大余粉的配比量，由于余粉粉末粒径大，表面形貌不规则，流动性较差等缺陷，导致所制得制件表面会出现不同程度的“橘皮”现象，成型精度、力学性能等指标下降，不能满足工程应用技术要求。此外，目前该余粉暂时不能用于其他制造工艺，这导致了材料的严重浪费，极大程度增加了生产成本，同时也存在环保问题。

因此，市面上急需一种回收物流变性好、粉末尺寸均匀、回收率高、回收后表面形状规则的选择性激光烧结用尼龙12余粉的回收利用方法。

发明内容

本发明旨在提供一种回收物流变性好、粉末尺寸均匀、回收率高、回收后表面形状规则的选择性激光烧结用尼龙12余粉的回收利用方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种选择性激光烧结用尼龙12余粉的回收利用方法，包括以下步骤；

1）原材料准备

①原材料准备：按重量份准备激光烧结后尼龙12回收余粉100份、对甲苯磺酸5份-6份、二甲基亚砜2份-2.5份、氧化亚锡1份-3份、抗氧化剂1份-5份、流动助剂0.5份-2份、白炭黑粉末1份-4份；

②辅材准备：准备足量乙醇、足量10%NaOH水溶液、足量水蒸汽；

2）回收尼龙12的性能刷新处理

①将阶段1）步骤①准备的激光烧结后尼龙12回收余粉、氧化亚锡、对甲苯磺酸在陶瓷容器中混合均匀，然后在盛装混合物的容器中注入混合物质量8-10倍的乙醇，搅拌至混合均匀，获得待处理反应液；

②将步骤①准备的待处理反应液加热至沸腾，施加8×10⁵V/m-1×10⁶V/m的静电场，获得预反应液；