[发明专利]具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物粉末

说明书

具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物的粉末。本发明涉及一种组合物，所述组合物包含具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物的粉末，所述共聚物呈具有0至10质量％的粉状填料含量的颗粒形式，并且所述共聚物具有小于或等于0.7的聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的质量比，所述聚酰胺嵌段具有小于或等于1000g/mol的数均摩尔质量；以及所述组合物以大于或等于0.3质量％的含量包含流动助剂。本发明还涉及生产该组合物的方法、该组合物用于构建三维制品的用途以及由所述组合物制造的三维制品。

技术领域

本发明涉及包含聚酰胺嵌段并且包含聚醚嵌段的共聚物的粉末组合物，以及还涉及其制备方法。本发明还涉及该粉末的用途和由其制造的制品。

背景技术

包含聚酰胺嵌段并且包含聚醚嵌段的共聚物或“聚醚-嵌段-酰胺”(PEBA)是属于工程聚合物家族的不含增塑剂的热塑性弹性体。它们可通过型材或膜的注射挤出和模塑而容易地加工。它们也可以丝、纱线和纤维的形式用于机织织物和非织造布。它们用于运动领域，特别是作为运动鞋底或高尔夫球的组件，医疗领域，特别是在导管、血管成形术球囊、蠕动带中，或机动车辆，特别是作为合成革、皮(hides)、仪表板、安全气囊组件。

由Arkema以名称销售的PEBA使得可将无与伦比的机械性质与非常好的耐热或耐UV老化性以及低密度结合在同一聚合物中。因此，它们使得可生产轻和柔性的部件。特别地，在同等硬度下，它们比其他材料耗散更少的能量，这赋予它们对弯曲或拉伸动态应力的非常好的抗性，并且它们表现出卓越的弹性恢复性质。

这些聚合物也可用于通过烧结来构建三维制品的领域。根据该方法，一个聚合物粉末层在具有电磁辐射(例如激光束、红外辐射、UV辐射)的腔室中被选择性且短暂地辐照，结果是被辐射影响的粉末颗粒熔融。熔融的颗粒迅速聚结和凝固，使得形成固体块(mass)。该过程可通过重复辐照一系列新施加的粉末层来简单且快速地生产三维制品。该技术通常用于生产原型、部件的模型(“快速原型制造”)或生产小批量的成品部件(“快速制造”)，例如在机动车辆、航海、航空或航天领域中、在医疗领域(假肢、听力系统、细胞组织)、纺织品、服装和时装、装饰、用于电子产品的外壳、电话、家庭自动化、计算机、照明中。

逐层烧结过程需要先将PEBA转化为粉末的形式。这些粉末必须适合用于烧结装置，并且使得可制造具有令人满意的机械性质的柔性部件。

所制造的部件的品质及其机械性质取决于PEBA粉末的性质。例如，必须避免粉末的附聚，因为它导致制造具有差的解析度(definition，清晰度)的三维制品。另外，粉末必须能够被输送和形成均匀的床，而不会结块或形成堆(heaps)或裂缝。否则，其不可被正确转化。添加添加剂(例如流动剂(flow agent，助留剂))可在一定程度上改进流动性质。然而，当使用大量的流动剂时，粉末的聚结需要大量的能量，这使得部件不可兼具良好的解析度和良好的机械性质两者。特别地，它们可降低材料的断裂伸长率。

文献FR 2 955 330 A1涉及具有小于100μm的D50的热塑性粉末组合物，其包含：至少一种具有小于180℃的熔点的嵌段共聚物，15重量％至50重量％的至少一种具有小于6的Mohs硬度并且具有小于20μm的D50的粉状填料，和0.1％至5％的具有小于20μm的D50的粉状流动剂。该文件特别涉及所述组合物用于制造柔性三维物体的用途。粉状填料的使用使得可促进研磨，从而获得期望的粒度。然而，在所制造的部件中以高含量存在填料不利地影响它们的机械性质。

EP 0 968 080 A1涉及一种热塑性粉末，其包含粉末状的流动剂和具有不超过50℃的玻璃化转变温度的粉末状的嵌段共聚物热塑性树脂的混合物。该粉末可用于制造柔性三维物体。

文件EP 1 845 129 A1涉及一种通过粉末的逐层烧结由聚合物粉末制造成型制品的方法。该粉末包含至少一种由低聚酰胺-二羧酸和聚醚二胺制备的聚醚酰胺嵌段。