[发明专利]一种尼龙粉末及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种尼龙粉末及其制备方法和应用，尼龙粉末的制备方法包括如下步骤：将尼龙热溶液的温度降至T₁，进行第一次成核‑生长，形成第一悬浮液；使所述第一悬浮液的温度升高至T₂，而后降温至T₃，进行第二次成核‑生长，得到第二悬浮液；其中，T₂‑T₁≤15℃，T₂‑T₃≤15℃；继续对所述第二悬浮液进行降温，形成沉淀；对所述沉淀进行后处理，得到尼龙粉末。本发明制得的尼龙粉末粒径分布窄、松装密度大、收率高，能够很好地满足SLS技术使用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种尼龙粉末及其制备方法和应用。

背景技术

选择性激光烧结技术即SLS(Selective Laser Sintering)技术，是典型的3D打印技术，该技术运用分层制造思想，利用离散—堆积原理，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术，体现了信息网络技术与先进材料技术、数字制造技术的密切结合，是智能制造的重要组成部分。经过多年的快速发展，SLS技术已经被广泛应用于汽车、家用电器、航空航天、医学生物等各项领域，是目前应用较成熟的3D打印技术之一。

目前，选择性激光烧结尼龙粉末大多数采用溶剂沉淀法制备，是将尼龙树脂溶解于合适的溶剂中，通过降温结晶的方式析出粉末。但是现有常用的溶剂沉淀法技术制备的尼龙粉末尽管能轻松满足SLS技术的粒径要求，但制备得到粉末粒径(D50)低于60μm，其表观密度均不低于420g/L，且粒径分布宽度(D90-D10)基本超过50μm，难以满足激光烧结的性能要求，同时这种制备方法要求非常高的温度控制精度，温度波动易造成粒径分布宽度波动较大，后期粉末往往需要筛分处理，导致收率较低。故而采用现有溶剂沉淀技术制备的尼龙粉末在成本和性能上仍然不能很好地满足选择性激光烧结技术的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种尼龙粉末的制备方法，能够制得粒径分布窄、松装密度大、收率高的尼龙粉末。

同时，本发明还提供一种尼龙粉末及其应用。

具体地，本发明采用如下的技术方案：

本发明的第一方面是提供一种尼龙粉末的制备方法，包括如下步骤：

将尼龙热溶液的温度降至T₁，进行第一次成核-生长，形成第一悬浮液；

使所述第一悬浮液的温度升高至T₂，而后降温至T₃，进行第二次成核-生长，得到第二悬浮液；其中，T₂-T₁≤15℃，T₂-T₃≤15℃；

继续对所述第二悬浮液进行降温，形成沉淀；对所述沉淀进行后处理，得到尼龙粉末。

本发明采取两次成核-生长的结晶过程，且两次成核-生长的温度区间不超过15℃，能够使绝大部分尼龙分子在同一温度区间内进行成核及生长，使得粉末粒径得以集中地分布在某一较窄的范围，得到粒径分布窄的尼龙粉末。在第一次成核-生长后将温度稍加升高，巧妙地重新溶解了小粒径及过大粒径的尼龙粉末，使粉末粒径集中分布。同时，由于两次成核-生长的温度区间不超过15℃，对实际操作过程中对温度点的控制精度要求较为宽松，提高了粉末粒径分布的容错率，提高了粉末粒径分布的稳定性。

在本发明的一些实施方式中，T₂-T₁≤10℃，T₂-T₃≤10℃。

在本发明的一些实施方式中，所述尼龙热溶液的温度为135～160℃。

在一些优选的实施例中，所述尼龙热溶液通过将尼龙树脂在保护氛围以及高温下溶解于溶剂中得到。