[发明专利]阻燃粉状组合物及由其得到的3D打印物体

说明书

本公开涉及一种粉状组合物，包含：(a)至少一种选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、其水合物及其混合物的磷酸盐阻燃增效剂；(b)至少一种阻燃剂；和(c)至少一种热塑性聚合物。本公开涉及一种由所述粉状组合物形成的3D打印物体和一种形成3D打印物体的方法。所述粉状组合物显示出良好的适印性并且由热塑性粉末得到的3D打印物体不仅具有优异的阻燃性能而且具有良好的机械性能。

技术领域

本发明涉及一种阻燃粉状组合物，还涉及一种由所述阻燃粉状组合物形成的3D打印物体及一种形成3D打印物体的方法。

背景

使用热塑性粉末的3D打印技术如选择性激光烧结(SLS)、多射流融合(MJF)和选择性热烧结(SHS)已用于快速原型制作和快速制造过程。这些技术往往要求热塑性粉末具有良好的阻燃性能。为了获得基于具有良好阻燃性能的热塑性粉末的3D打印物体，阻燃添加剂是使用的主要组分之一，以提高热塑性粉末的极限氧指数。虽然添加一定量的阻燃添加剂可以提供良好的阻燃性能，但由于聚合物相互作用和缠结的减少，所得3D打印物体的机械性能往往会下降。因此，迫切需要在通过SLS、MJF或SHS的3D打印方法中提供具有良好适印性的热塑性粉末，同时热塑性粉末和3D打印物体具有优异的阻燃性能，并且3D打印物体仍具有良好的机械性能。

发明概要

本发明的目的在于提供一种包含阻燃增效剂、阻燃剂和热塑性聚合物的粉状组合物，其中所述粉状组合物在3D打印方法中表现出良好的适印性，并且由所述粉状组合物得到的3D打印物体不仅具有优异的阻燃性能而且具有良好的机械性能。

本发明的另一目的在于提供一种由本发明的粉状组合物形成的3D打印物体。

本发明的又一目的在于提供一种使用本发明的粉状组合物形成3D打印物体的方法。

已令人惊奇地发现，上述目的可以通过以下实施方案实现：

1.一种粉状组合物，包含：

(a)至少一种选自磷酸氢盐、磷酸二氢盐、其水合物及其混合物的磷酸盐阻燃增效剂；

(b)至少一种阻燃剂；和

(c)至少一种热塑性聚合物。

2.根据第1项的粉状组合物，其中磷酸氢盐和磷酸二氢盐分别为磷酸氢金属盐和磷酸二氢金属盐。

3.根据第2项的粉状组合物，其中磷酸氢金属盐和磷酸二氢金属盐中的金属为选自碱金属、碱土金属、元素周期表第IIIA族的金属和过渡金属的金属。

4.根据第2或3项的粉状组合物，其中磷酸氢金属盐和磷酸二氢金属盐中的金属为选自碱土金属，元素周期表第IIIA、IIB、IIIB、IVB和VIII族的金属，优选选自Ca、Mg、Al、Zr、Fe和Mn，更优选选自Mg、Ca、Al和Zr的金属。

5.根据第1-4项中任一项的粉状组合物，其中组分(a)的量为0.1-30重量％，优选1-20重量％，基于粉状组合物的总重量。

6.根据第1-5项中任一项的粉状组合物，其中阻燃剂选自磷基阻燃剂、金属氢氧化物化合物、三聚氰胺基化合物、锑化合物、硼酸盐化合物、其他含金属阻燃剂、硅基材料；及其混合物。

7.根据第6项的粉状组合物，其中阻燃剂选自磷基阻燃剂和三聚氰胺基化合物。

8.根据第1-7项中任一项的粉状组合物，其中作为组分(b)的阻燃剂的量为5-60重量％，优选10-50重量％，更优选10-30重量％，基于粉状组合物的总重量。

9.根据第1-8项中任一项的粉状组合物，其中组分(a)与组分(b)的重量比为20:1-1:50，优选10:1-1:20，更优选2:1-1:10。