粉状热塑性聚合物共混物的制作方法

背景技术：

1、增材制造通常涉及以逐层方式构建三维(3d)物体。可以采用各种增材制造技术来使用逐层方法构建3d物体。非限制性实例可包括例如光聚合技术、粉末床熔合技术、材料挤出技术、喷射技术和直接能量沉积技术。光聚合技术通常采用在暴露于电磁辐射时选择性地固化的光聚合物树脂。粉末床熔合技术通常包括沉积如经由热熔合选择性地熔合于一起的粉末材料的层。材料挤出技术通常涉及通过喷嘴选择性地挤出材料以构建平台或以逐层方式构建材料。喷射技术通常涉及以选择性方式喷射或打印构建材料和/或粘结剂以形成3d物体。直接能量沉积技术通常涉及在沉积粉末材料以构建平台或构建材料时熔融粉末材料。

2、各种3d打印技术具有各自的材料选择标准。具体到粉末床熔合技术，聚酰胺11(pa11)和聚酰胺12(pal2)是最常用的材料。选择这种材料有多种原因。例如，pa11和pa12具有各种期望的性能益处，如低的吸水性、高的耐热性和耐化学性、高的柔韧性等。另外，这两种材料都具有尖锐的熔融和结晶温度，使得它们对于基于粉末的三维(3d)打印是理想的候选者。然而，pa11和pa12并非没有局限性。例如，它们不具有对于所有应用都适合的物理性质。此外，熔融温度与结晶温度之间的温度窗口不一定是理想的。因此，本领域仍然需要与pa11和pa12相比具有更宽的温度窗口和/或改进的物理性质的新型的基于粉末的3d打印材料。

技术实现思路

技术特征：

1.一种粉状热塑性聚合物共混物，所述粉状热塑性聚合物共混物包含：

2.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中所述脂族二异氰酸酯包含1，4-二异氰酸根合丁烷、1，5-二异氰酸根合戊烷、1,6-二异氰酸根合己烷、1,5-二异氰酸根合-2-甲基戊烷或它们的组合。

3.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中所述脂族二醇包含1，2-乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，2-戊二醇、1，3-戊二醇、1，4-戊二醇、1，5-戊二醇、1，2-己二醇、1，3-己二醇、1，4-己二醇、1，5-己二醇、1，6-己二醇或它们的组合。

4.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中所述第一热塑性聚氨酯具有100,000g/mol至900,000g/mol的z均分子量。

5.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中基于astm d1238-10，所述第一热塑性聚氨酯在200℃和8.7kg下具有至少20cm3/10分钟的熔体体积流动速率。

6.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中基于以20℃/分钟的加热速率从-25℃至250℃的第二加热迹线期间的差示扫描量热法，所述第一热塑性聚氨酯具有至少60j/g的熔融焓。

7.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中所述多异氰酸酯包含脂族多异氰酸酯。

8.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中所述多异氰酸酯包含芳族多异氰酸酯。

9.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中所述异氰酸酯反应性组分包含聚醚型多元醇。

10.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中所述异氰酸酯反应性组分包含聚酯型多元醇。

11.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中所述第二反应混合物包含不超过40重量％的所述异氰酸酯反应性组分。

12.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中根据astm d2240-15e1，所述第二热塑性聚氨酯具有50d至90d的肖氏d硬度。

13.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中基于以20℃/分钟的加热速率从-25℃至250℃的第二加热迹线期间的差示扫描量热法，所述粉状热塑性聚合物共混物具有低于或等于175℃的熔融温度。

14.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中基于以20℃/分钟的加热速率从-25℃至250℃的第二加热迹线期间的差示扫描量热法，所述粉状热塑性聚合物共混物具有至少42℃的烧结窗口。

15.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中基于以20℃/分钟的加热速率从-25℃至250℃的第二加热迹线期间的差示扫描量热法，所述粉状热塑性聚合物共混物具有至少10j/g的熔融焓。

16.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，其中基于astm d638-14，在23℃下，所述粉状热塑性聚合物共混物具有至少1gpa的拉伸模量。

17.根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，所述粉状热塑性聚合物共混物还包含着色剂、抗氧化剂、抗臭氧剂、稳定剂、填料、润滑剂、抑制剂、电磁辐射吸收剂、增强剂或它们的组合。

18.一种制造粉状热塑性聚合物共混物的方法，所述方法包括：

19.根据权利要求18所述的方法，其中粉碎包括低温碾磨。

20.一种三维打印制品，所述三维打印制品包含根据权利要求1所述的粉状热塑性聚合物共混物，所述粉状热塑性聚合物共混物融合在一起以形成所述三维打印制品。

技术总结
粉状热塑性聚合物共混物被粉碎至小于300μm的粒度，所述粉状热塑性聚合物共混物具有第一热塑性聚氨酯，所述第一热塑性聚氨酯为第一反应混合物的反应产物，所述第一反应混合物由或基本上由数均分子量为140g/mol至170g/mol的脂族二异氰酸酯和数均分子量为62g/mol至120g/mol的脂族二醇组成。所述聚合物共混物还包含第二热塑性聚氨酯，所述第二热塑性聚氨酯为第二反应混合物的反应产物，所述第二反应混合物包含多异氰酸酯、数均分子量为500g/mol至10,000g/mol的异氰酸酯反应性组分和数均分子量为60g/mol至450g/mol的扩链剂。

技术研发人员：L·陈,C·许,L·J·韦西奥,B·D·劳瑞
受保护的技术使用者：斯特拉塔西斯公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15