[发明专利]一种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。所述的制备方法，包括以下步骤：将HDPE分散于溶剂中；加入球型载体和醇醚复配溶剂后，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定温度；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。本发明制备过程简单，易于实施，产品收率能够达到99％以上，制得的粉体材料颗粒形态呈类球型，且具有尺寸可控、分布均匀的特点，粒径为50‑80μm，可以满足选择性激光烧结3D打印技术的要求。

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技术与其他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。溶剂沉淀法时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。

CN109384986A介绍了一种3D打印用易喷涂聚乙烯组合物，属于高分子材料技术领域，该组合物包含以下组分：聚乙烯100wt％，改性剂含量2-10wt％，抗氧剂含量0.05-0.2wt％；其中，所述的聚乙烯，其密度为0.918-0.960g/cm³，熔体流动速率为2-15g/10min。提供的3D打印用易喷涂聚乙烯组合物，不仅易喷涂，而且涂层具有持久性，该组合物与水的接触角低于50°。该发明制备过程中，未加入任何载体材料，难以形成颗粒尺寸合理，均匀的类球型颗粒形态。

CN106554505A公开了一种高密度聚乙烯粉体材料的制备方法，将HDPE溶解于溶剂中并加入球型硅胶，并进行搅拌回流以及干燥处理得到了3D打印材料，所得材料平均粒径为40-50μm，产品收率约为97％。但是该发明存在以下问题：粉体材料收率不高，而且整体粒径偏小，包覆在球型载体表面的树脂层厚度较薄，会造成在加工过程中树脂熔融粘结性降低，影响制品力学强度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高密度聚乙烯粉体材料的制备方法，制备过程简单，易于实施，产品收率高，制得的粉体材料颗粒形态呈类球型，且具有尺寸可控、分布均匀的特点，粒径为50-80μm，可以满足选择性激光烧结3D打印技术的要求。

本发明所述的高密度聚乙烯粉体材料的制备方法，包括以下步骤：