[发明专利]用于选择性激光烧结3D打印的聚苯硫醚粉体及其制备方法

说明书

本发明涉及增材制造材料技术领域，具体涉及一种用于选择性激光烧结3D打印的聚苯硫醚粉体及其制备方法，包括以下重量份的原料：纯聚苯硫醚粉末1000份、空心玻璃微珠20～50份、纳米二氧化硅2～3份、纳米氧化铈5～15份、β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯5～15份、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷水醇溶液0.96～2.49份、无水乙醇3200～8300份。本发明制备的聚苯硫醚粉体，粉体粒径分布均一稳定，流动性好，适用于选择性激光烧结3D打印，粉末重复利用率高，烧结制品不易黄变，并具有良好的拉伸强度与冲击强度。

技术领域

本发明涉及增材制造材料技术领域，尤其涉及用于选择性激光烧结3D打印的聚苯硫醚粉体及其制备方法。

背景技术

材料是增材制造技术发展的关键之一，也是制约其技术发展的瓶颈所在，研发一种适合于增材制造的新型材料具有很大的应用前景和意义。选择性激光烧结技术是增材制造最重要的加工技术之一。在可用于激光烧结的材料中，聚合物材料因其优异的性能备受关注，但可用于选择性激光烧结过程的聚合物却很有限，目前市场上主要有尼龙、TPU、PP等。

聚苯硫醚是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。是可用于选择性激光烧结3D打印的具有商业化应用前景的材料之一。然而聚苯硫醚粉末用于选择性激光烧结，需要解决烧结制品机械性能低、制品易氧化发黄等问题。因此开发适用于选择性激光烧结的尼龙弹性体粉末具有十分重要的意义和市场前景。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了用于选择性激光烧结3D打印的聚苯硫醚粉体及其制备方法。粉体粒径分布均一稳定，粉末重复利用率高，烧结制品不易黄变，并具有良好的拉伸强度与冲击强度。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于选择性激光烧结3D打印的聚苯硫醚粉体，包括以下重量份的原料：纯聚苯硫醚粉末1000份、空心玻璃微珠20～50份、纳米二氧化硅2～3份、纳米氧化铈5～15份、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯5～15份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷水醇溶液0.96～2.49份、无水乙醇3200～8300份。

优选地，所述纯聚苯硫醚粉末的粒径为30-100μm。

优选地，所述纯聚苯硫醚粉末的制备步骤如下：将未经改性的纯聚苯硫醚树脂颗粒在通过深冷粉碎机在-120℃～-110℃下进行深冷粉碎，然后在鼓风干燥箱中以100℃干燥4h，经气流分级筛选后得到纯聚苯硫醚粉末。

优选地，所述空心玻璃微珠的粒径为1～5μm。

优选地，所述纳米二氧化硅的粒径为100～200nm。

优选地，所述纳米氧化铈的粒径为500nm。

优选地，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷水醇溶液为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、去离子水和无水乙醇的混合溶液，且γ-氨丙基三乙氧基硅烷∶去离子水∶无水乙醇的质量比为1∶1∶8。

一种用于选择性激光烧结3D打印的聚苯硫醚粉体的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、制备改性混合填料：将20～50重量份的空心玻璃微珠、2～3重量份的纳米二氧化硅、5～15重量份的纳米氧化铈、5～15重量份的β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯加入到高速混合机中，在1000～1200rpm转速下边搅拌边喷洒0.96～2.49重量份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷水醇溶液20～30min，然后在120℃下烘干4h，得到改性混合填料；

步骤二、将纯聚苯硫醚粉末通过粉末等离子处理机处理后得表面预处理的聚苯硫醚粉末；