[发明专利]一种选择性激光烧结用尼龙粉末及其制备方法

说明书

一种选择性激光烧结用尼龙粉末及其制备方法，其中方法包括：将碳纳米管置于酸溶液中制得酸化碳纳米管；将制得的部分酸化碳纳米管经过胺化反应制得胺化碳纳米管；将酸化碳纳米管、胺化碳纳米管、二元胺、二元酸、第一抗氧剂和水加入聚合釜中，聚合制得改性尼龙粒料；将上述尼龙粒料经深冷粉碎制得尼龙粉末；将尼龙粉末、第二抗氧剂和流动助剂混合，制得选择性激光烧结用尼龙粉末。本发明的选择性激光烧结用尼龙粉末及其制备方法通过将碳纳米管酸化和胺化得到酸化碳纳米管和胺化碳纳米管，使得聚合原料二胺和二酸能够与碳纳米管上的羧基和胺基缩聚反应，碳纳米管上的尼龙分子链很好地减少了碳纳米管之间的团聚和缠绕，即具有很好地分散性。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种选择性激光烧结用尼龙粉末及其制备方法。

背景技术

3D打印技术是增材制造技术的通称，是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，其可将原型的几何形状、结构和所选材料的组合信息建立数据化描述模型，之后把这些信息输出到计算机控制的机电集成制造系统进行逐点、逐线、逐面的三维堆砌成型生产三维实体。相对于传统的减材制造加工技术，增材制造技术无需原胚和模具就能直接通过计算机模型数据，通过逐层叠加的方法生产任何所需的实体件，能够有效的简化产品的制造程序、缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。3D打印技术已广泛应用于航空航天、汽车制造、模具制造、生物工程及医疗、建筑、艺术制造等诸多领域。选择性激光烧结技术（SLS）是目前市场上常见的一种3D打印方法，此方法能够制造出高精度的制造件，已被很多领域广泛应用。

碳纳米管作为一维纳米材料，不仅重量轻，六边形结构连接完美，且具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年，随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。由于碳纳米管具有很大的长径比、高比表面积和管间内在的范德华吸引力，使得碳纳米管容易发生团聚，很难均匀地分散到聚合物基体中。另外，碳纳米管表面与聚合物基体间较弱的界面粘结阻碍了聚合物基体到碳纳米管的有效负载转移，从而大大限制了碳纳米管的广泛应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种选择性激光烧结用尼龙粉末及其制备方法，已解决碳纳米管添加到聚合物基体存在分散性差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种选择性激光烧结用尼龙粉末，包括以下步骤：

步骤一：将碳纳米管置于酸溶液中制得酸化碳纳米管；

步骤二：将制得的部分酸化碳纳米管经过胺化反应制得胺化碳纳米管；

步骤三：将酸化碳纳米管、胺化碳纳米管、二元胺、二元酸、第一抗氧剂和水加入聚合釜中，聚合制得改性尼龙粒料；

步骤四：将上述尼龙粒料经深冷粉碎制得尼龙粉末；

步骤五：将尼龙粉末、第二抗氧剂和流动助剂混合，制得选择性激光烧结用尼龙粉末。

作为本发明的进一步优选方案，按重量比例计算，所述酸化碳纳米管1-5份，胺化碳纳米管1-5份，二元胺40-50份，二元酸40-50份，第一抗氧剂0.1-1份，水40-80份。

作为本发明的进一步优选方案，所述水为蒸馏水。

作为本发明的进一步优选方案，所述步骤一中的酸溶液为硫酸溶液、硝酸溶液或硫酸和硝酸的混合溶液。

作为本发明的进一步优选方案，所述二元酸为己二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸和十四碳二酸中的一种或多种。

作为本发明的进一步优选方案，所述二元胺为己二胺、癸二胺、十一碳二胺、十二碳二胺、十三碳二胺和十四碳二胺中的一种或多种。

作为本发明的进一步优选方案，所述流动助剂为气相二氧化硅、气相三氧化二铝或纳米二氧化钛。