一种用于三维打印的柔性金属粉及其制备方法和应用方法_2

文档序号:8480127阅读:来源:国知局
氧化锌、0.05重量份的促进剂M,混炼3分钟; 3)将步骤2)得到的混炼物料直接热喂料进入锥形单螺杆挤出机,通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料;
4)将步骤3)得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机,在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
[0019]将实施例1得到的柔性金属粉通过三维打印的选择性热烧结,得到一种法兰的金属制品生坯。将该柔性金属制品生坯在160°C温度、2MPa压力条件下热交联处理5min得到强度、柔性、耐磨性优异的柔性金属法兰。
[0020]实施例2
1)将60重量份粒径小于10微米的铝粉、25重量份的锌粉、I重量份的界面改性剂超支化聚(酰胺-酯)加入到球磨机中,在氮气保护条件下研磨25min,从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化,增加金属粉的附着力;
2)将步骤I)得到的活化金属粉、10重量份的顺丁橡胶、2重量份的软化剂甲基丙烯酸丙酯、0.3重量份的防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺加入双转子连续混炼机,转子速度200转/min,混炼5分钟,金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中;然后加入2重量份的氧化镁、0.08重量份的促进剂DM,混炼2分钟;
3)将步骤2)得到的混炼物料直接热喂料进入往复式单螺杆连续挤出机,通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料;
4)将步骤3)得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机,在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
[0021]将实施例2得到的柔性金属粉通过三维打印的选择性激光烧结,得到一种联轴器金属制品生坯。将该柔性金属制品生坯在160°C温度、IMPa压力条件下热交联处理6min得到强度、柔性、耐磨性优异的联轴器。
[0022]实施例3
1)将50重量份粒径小于10微米的铜粉、35重量份的银粉、2重量份的界面改性剂超支化聚(酰胺-酯)加入到球磨机中,在氮气保护条件下研磨30min,从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化,增加金属粉的附着力;
2)将步骤I)得到的活化金属粉、10重量份的异戊橡胶、3重量份的软化剂甲基丙烯酸己酯、-0.5重量份的防老剂N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺加入双转子连续混炼机,转子速度200转/min,混炼10分钟,金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中;然后加入3重量份的氧化铝、0.1重量份的促进剂CZ,混炼3分钟;
3)将步骤2)得到的混炼物料直接热喂料进入双螺杆挤出机,通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料;
4)将步骤3)得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机,在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
[0023]将实施例3得到的柔性金属粉通过三维打印制造建筑模型。
[0024]实施例4
I)将70重量份的粒径小于10微米的镍粉、10重量份的锡粉、I重量份的界面改性剂超支化聚(酰胺-酯)加入到球磨机中,在氮气保护条件下研磨20min,从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化,增加金属粉的附着力; 2)将步骤I)得到的活化金属粉、10重量份的乙丙橡胶、I重量份的软化剂甲基丙烯酸庚酯、0.2重量份的防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺加入双转子连续混炼机,转子速度100转/min,混炼7分钟,金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中;然后加入3重量份的氧化锌、0.06重量份的促进剂TMTD,混炼3分钟;
3)将步骤2)得到的混炼物料直接热喂料进入锥形单螺杆挤出设备,通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料;
4)将步骤3)得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机,在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
[0025]将实施例4得到的柔性金属粉通过三维打印得到柔性导电控制器。
[0026]实施例5
1)将70重量份粒径小于10微米的镍粉、15重量份的钛粉、I重量份的界面改性剂超支化聚(酰胺-酯)加入到球磨机中,在氮气保护条件下研磨25min,从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化,增加金属粉的附着力;
2)将步骤I)得到的活化金属粉、10重量份的顺丁橡胶、2重量份的软化剂甲基丙烯酸丙酯、0.3重量份的防老剂N-异丙基-N’-苯基对苯二胺加入双转子连续混炼机,转子速度200转/min,混炼5分钟,金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中;然后加入2重量份的氧化镁、0.08重量份的促进剂DM,混炼2分钟;
3)将步骤2)得到的混炼物料直接热喂料进入往复式单螺杆连续挤出机,通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料;
4)将步骤3)得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机,在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
[0027]将实施例5得到的柔性金属粉通过三维打印的选择性激光烧结,得到一种人体辅助骨组织生坯。将该柔性金属骨组织生坯在155°C温度、IMPa压力条件下热交联处理5min得到强度、柔性优异的人体辅助骨组织。
【主权项】
1.一种用于三维打印的柔性金属粉,其特征是:主要由金属粉镶嵌在具有网络结构的橡胶体中组成,按重量份计由以下原料制备而成: 金属粉80-85份, 橡胶体10-15份, 金属氧化物 2-3份, 软化剂1-3份, 界面改性剂 1-2份, 防老剂0.2-0.5份, 促进剂0.05-0.1份; 所述的金属粉为粒径小于10微米的不锈钢粉、铝粉、镍粉、铜粉、锌粉、锡粉、银粉、钛粉中的至少一种; 所述的橡胶体为丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶中的一种; 所述的金属氧化物为氧化锌、氧化镁、氧化铝中的一种; 所述的软化剂为甲基丙烯酸烷基酯系聚合物; 所述的界面改性剂为超支化聚酰胺-酯; 所述的防老剂为N-异丙基-N’ -苯基对苯二胺; 所述的促进剂为促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂TMTD中的一种。
2.根据权利要求1所述一种用于三维打印的柔性金属粉,其特征在于:所述软化剂为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸壬酯中的至少一种。
3.一种制备如权利要求1所述用于三维打印的柔性金属粉的方法,其特征是将权利要求I所述的重量份比例的原料按如下方式加工: 1)将80-85重量份的金属粉、1-2重量份的界面改性剂加入到球磨机中,在氮气保护条件下研磨20-30min,从而使界面改性剂分子表面反应活性的末端官能团对金属粉活化,增加金属粉的附着力; 2)将步骤I)得到的活化金属粉、10-15重量份的橡胶体、1-3重量份的软化剂、0.2-0.5重量份的防老剂加入双转子连续混炼机,转子速度100-200转/min,混炼5_10分钟,双转子连续混炼机其转子流道运转时具有纵向啮合,横向拉伸的分散功能,通过纵向啮合和横向拉伸,使金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中;然后加入2-3重量份的金属氧化物、0.05-0.1重量份的促进剂,混炼2-3分钟; 3)将步骤2)得到的混炼物料直接热喂料进入挤出造粒设备,通过挤出、切粒得到大颗粒状复合材料; 4)将步骤3)得到的大颗粒复合材料送入胶体研磨机,在液氮冷却条件下研磨形成80目过筛的柔性金属粉。
4.根据权利要求3所述一种用于三维打印的柔性金属粉的制备方法,其特征在于:步骤4)所述的胶体研磨机为齿形磨盘,使大颗粒金属粉不断分裂,并通过齿形盘研磨形成球形的微细柔性金属粉。
5.一种如权利要求1所述用于三维打印的柔性金属粉的应用方法,其特征在于:通过三维打印的选择性热烧结、选择性激光烧结得到具有柔性的金属制品生坯,进一步该柔性金属制品生坯通过150?160°0温度、1_210^条件下热交联处理5_10min得到强度、柔性、耐磨性优异的柔性金属制品。
【专利摘要】一种用于三维打印的柔性金属粉,其特征是:主要由金属粉镶嵌在具有网络结构的橡胶体中组成,按重量份计由以下原料制备而成:金属粉80-85份,橡胶体10-15份,金属氧化物2-3份,软化剂1-3份,界面改性剂1-2份,防老剂0.2-0.5份,促进剂0.05-0.1份;通过界面改性剂赋予金属粉附着性,利用具有纵向啮合和横向拉伸的双转子连续混炼机,使金属粉完全嵌入具有网状的橡胶体中,进一步通过挤出造粒、胶体研磨机得到由橡胶体网络的柔性金属粉。柔性金属粉通过三维打印得到金属制品生坯,通过热交联处理得到强度、柔性、耐磨性优异的柔性金属制品。可用于三维打印特殊结构的法兰、连接器、建筑模型等。
【IPC分类】B22F1-00, B33Y40-00, B33Y70-00
【公开号】CN104801703
【申请号】CN201510133935
【发明人】陈庆, 曾军堂
【申请人】成都新柯力化工科技有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月26日
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