[发明专利]一种用于选择性激光烧结3D打印的具有电磁屏蔽功能的聚氨酯粉体材料

权利要求书

1.一种用于选择性激光烧结3D打印的具有电磁屏蔽功能的聚氨酯粉体材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：

（1）将聚氨酯弹性体100份、导电添加剂5-15份、润滑剂1-3份高速混合后经过双螺杆挤出机挤出，造粒，再经冷冻破碎机进行破碎成粉体，筛分后得到复合聚氨酯粉末，备用；

（2）将0.1-0.5份单壁碳纳米管加入200份有机溶剂中，超声分散，然后加入100份复合聚氨酯粉末，机械搅拌，抽滤除有机溶剂，风干，真空干燥，得到包覆导电添加剂的复合聚氨酯粉末；

（3）将100份包覆导电添加剂的复合聚氨酯粉末与0.1-0.3份助流剂经过高速粉末混合均匀，得到选择性激光烧结3D打印的具有电磁屏蔽功能的聚氨酯粉体材料；

所述的聚氨酯弹性体是指经过羧基改性的聚氨酯弹性体；所述的羧基改性的聚氨酯弹性体的制备方法包括如下步骤：按重量份计，取聚醚15-25份，真空脱水后，与聚二甲基硅氧烷3-5份、甲苯-2,4-二异氰酸酯25-45份、催化剂0.2-0.5份混合，进行升温预聚反应，再加入带有羧基的扩链剂，剧烈搅拌后，并保温熟化反应，得到羧基改性的聚氨酯弹性体；

所述导电添加剂为碳纳米管与氧化石墨烯的混合物，所述的碳纳米管的表面经过氨基化处理；所述的氨基化处理的步骤包括：S1，将浓硫酸和浓硫酸按照体积比1：1-1.5混合，将单壁碳纳米管分散于混合酸溶液中，升温反应后，用去离子水洗涤产物，减压干燥后，得到表面羟基化的单壁碳纳米管；S2，按重量份计，将表面羟基化的单壁碳纳米管15-20份、浓硫酸40-60份、过氧化氢溶液35-55份混合，升温反应，结束后，用去离子水洗涤产物，减压干燥后，得到表面羧基化的单壁碳纳米管；S3，按重量份计，将表面羧基化的单壁碳纳米管10-12份分散于200-240份的二甲基甲酰胺中，再加入15-25份的二乙烯三胺，并进行反应，产物采用乙醇洗涤后，减压干燥，得到氨基化处理的碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结3D打印的具有电磁屏蔽功能的聚氨酯粉体材料，其特征在于，所述的步骤（2）中的有机溶剂是无水乙醇，超声分散的时间是1-5h，机械搅拌过程的转速600-800rpm，机械搅拌的时间是1-5h；所述的步骤（2）中的真空干燥是60-70℃下真空干燥10-30h；所述所述的步骤（1）中的复合聚氨酯粉末粒径≤100 μ m 。

3.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结3D打印的具有电磁屏蔽功能的聚氨酯粉体材料，其特征在于，聚醚是N204、N210、N220、N240或者N260；催化剂是有机锡催化剂；带有羧基的扩链剂是指二羟甲基丁酸；预聚反应的反应温度是70-85℃，时间为1-4h，剧烈搅拌的时间是1-2min，保温熟化反应过程温度是85-95℃，保温熟化反应过程时间是10-12h。

4.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结3D打印的具有电磁屏蔽功能的聚氨酯粉体材料，其特征在于，碳纳米管与氧化石墨烯的混合物混合比例为质量比90：10； S1中升温反应是指在120-150℃下反应0.5-1h。

5.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结3D打印的具有电磁屏蔽功能的聚氨酯粉体材料，其特征在于，S3中，反应过程是25-35℃下反应15-20h。

6.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结3D打印的具有电磁屏蔽功能的聚氨酯粉体材料，其特征在于，所述润滑剂为硅酮粉，粒径≤10 μ m ；所述助流剂为微粉硅胶，粒径≤50nm；所述高速粉末混合机，混合速度为1300-1500rpm，混合时间为30min。

7.权利要求1所述的制备方法所直接得到聚氨酯粉体材料在用于选择性激光烧结制备具有电磁屏蔽功能材料中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的应用中还包括如下步骤：经过模型设计，设置打印参数，激光烧结，清粉，打磨得到电磁屏蔽聚氨酯制品；激光打印过程中的粉床温度90-130℃，激光能量0.04-0.12 J/mm²。