聚醚醚酮3D打印粉末的球化方法与流程

文档序号:11097581阅读:408来源:国知局
本发明涉及聚醚醚酮的后处理,具体地,涉及聚醚醚酮3D打印粉末的球化方法。
背景技术
:3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,在某种程度上,材料的发展是决定着3D打印能否有得到更广泛的应用的决定性因素。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料。工程塑料指的是被用作工业零件或外壳材料的工业用塑料,其要求是具有优异的强度、耐冲击性、耐热性、硬度以及抗老化性能,常见的有ASA塑料、PC塑料、聚醚醚酮(Peek)、龙等。3D打印过程中,由于工程塑料的熔点较低,激光便可有效地将打印粉末熔融、固化进行制得打印制品。其中,激光烧结的过程中,熔融的效果主要取决于打印粉末的反光率,然而反光率有取决于打印粉末的球形度,即球形度越接近于1,其激光熔融的效果越好。但是,现有的工程塑料的球形度并不是十分理想,进而直接影响了激光熔融的效果。技术实现要素:本发明的目的是提供一种聚醚醚酮3D打印粉末的球化方法,通过该方法球化的聚醚醚酮3D打印粉末具有优异的球形度,进而有效地降低了其反光率。为了实现上述目的,本发明提供了一种聚醚醚酮3D打印粉末的球化方法,包括:1)将聚醚醚酮(Peek)进行机械研磨以制得第一Peek粉末;2)将第一Peek粉末置于盛有流体的回旋装置中,接着启动回旋装置以使得流体流动冲刷第一Peek粉末,然后过滤取滤饼以制得第二Peek粉末;3)将第二Peek粉末分散于硅烷偶联剂中,接着干燥以制得聚醚醚酮3D打印粉末。在上述技术方案中,本发明依次通过机械研磨、流体冲刷、硅烷偶联剂的包覆这三个工序之间的协同效应使得最终制得的聚醚醚酮3D打印粉末具有优异的球形度,进而有效地降低了其反光率。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。本发明提供了一种聚醚醚酮3D打印粉末的球化方法,包括:1)将聚醚醚酮(Peek)进行机械研磨以制得第一Peek粉末;2)将第一Peek粉末置于盛有流体的回旋装置中,接着启动回旋装置以使得流体流动冲刷第一Peek粉末,然后过滤取滤饼以制得第二Peek粉末;3)将第二Peek粉末分散于硅烷偶联剂中,接着干燥以制得聚醚醚酮3D打印粉末。在本发明的步骤1)中,机械研磨的具体方式以及条件可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高聚醚醚酮3D打印粉末的球形度进而降低其反光率,优选地,在步骤1)中,机械研磨采用球磨的方式进行,并球磨至少满足以下条件:大球与小球的质量比为2:1.1-1.4,磨球与物料的质量比为10:2-2.3,转速为600-1200rpm,球磨时间为25-35min。在本发明的步骤2)中,在述回旋装置启动的情况下,回旋装置的具体工作条件可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高聚醚醚酮3D打印粉末的球形度进而降低其反光率,优选地,在步骤2)中,在述回旋装置启动的情况下,流体至少满足以下条件:流动速率为30-80m/s,冲刷时间为6-8h。在本发明的步骤2)中,流体的具体种类可以在宽的范围内选择,但是为了考虑到成本,优选地,在步骤2)中,流体选自水、乙醇、氯仿和四氯化碳中的一种或多种。在本发明的步骤2)中,流体的用量可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高聚醚醚酮3D打印粉末的球形度进而降低其反光率,优选地,在步骤2)中,相对于100重量份的第一Peek粉末,流体的用量为4000-8000重量份。在本发明的步骤3)中,硅烷偶联剂的用量可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高聚醚醚酮3D打印粉末的球形度进而降低其反光率,优选地,在步骤3)中,相对于100重量份的第二Peek粉末,硅烷偶联剂的用量为3-5重量份。在本发明的步骤3)中,硅烷偶联剂的种类可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高聚醚醚酮3D打印粉末的球形度进而降低其反光率,优选地,在步骤3)中,硅烷偶联剂选自牌号KH550、KH560和KH570的硅烷偶联剂中一种或多种。在本发明的步骤3)中,干燥的具体条件可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高聚醚醚酮3D打印粉末的球形度进而降低其反光率,优选地,在步骤3)中,干燥至少满足以下条件:干燥温度为115-125℃,干燥时间为3-6h。在本发明的步骤3)中,分散的具体条件以及方式可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高聚醚醚酮3D打印粉末的球形度进而降低其反光率,优选地,在步骤3)中,分散采用超声震荡的方式进行,并且超声震荡满足以下条件:超声频率为40-80KHz,超声时间为40-60min。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例11)将聚醚醚酮进行机械研磨(磨球分为大小两种,大球与小球的质量比为2:1.2,磨球与物料的质量比为10:2.2,转速为1000rpm,球磨时间为30min)以制得第一Peek粉末;2)将第一Peek粉末置于盛有流体(流体为水,第一Peek粉末与流体的重量比为100:6000)的回旋装置中,接着启动回旋装置以使得流体以50m/s的速率流动冲刷第一Peek粉末7h,然后过滤取滤饼以制得第二Peek粉末;3)将第二Peek粉末通过50KHz的超声波超声震荡50min使其分散于硅烷偶联剂(牌号为KH550,第二Peek粉末与硅烷偶联剂的重量比为100:4)中,接着于120℃下干燥4h以制得聚醚醚酮3D打印粉末A1。实施例21)将聚醚醚酮进行机械研磨(磨球分为大小两种,大球与小球的质量比为2:1.1,磨球与物料的质量比为10:2,转速为600rpm,球磨时间为25min)以制得第一Peek粉末;2)将第一Peek粉末置于盛有流体(流体为氯仿,第一Peek粉末与流体的重量比为100:4000)的回旋装置中,接着启动回旋装置以使得流体以30m/s的速率流动冲刷第一Peek粉末6h,然后过滤取滤饼以制得第二Peek粉末;3)将第二Peek粉末通过40KHz的超声波超声震荡40min使其分散于硅烷偶联剂(牌号为KH560,第二Peek粉末与硅烷偶联剂的重量比为100:3)中,接着于115℃下干燥3h以制得聚醚醚酮3D打印粉末A2。实施例31)将聚醚醚酮进行机械研磨(磨球分为大小两种,大球与小球的质量比为2:1.4,磨球与物料的质量比为10:2.3,转速为1200rpm,球磨时间为35min)以制得第一Peek粉末;2)将第一Peek粉末置于盛有流体(流体为乙醇,第一Peek粉末与流体的重量比为100:8000)的回旋装置中,接着启动回旋装置以使得流体以80m/s的速率流动冲刷第一Peek粉末8h,然后过滤取滤饼以制得第二Peek粉末;3)将第二Peek粉末通过80KHz的超声波超声震荡60min使其分散于硅烷偶联剂(牌号为KH570,第二Peek粉末与硅烷偶联剂的重量比为100:5)中,接着于125℃下干燥6h以制得聚醚醚酮3D打印粉末A3。对比例1按照实施例1的方法进行制得聚醚醚酮3D打印粉末B1,所不同的是,未进行步骤2)的处理。对比例2按照实施例1的方法进行制得聚醚醚酮3D打印粉末B2,所不同的是,未进行步骤3)中硅烷偶联剂的处包覆处理。检测例1抽取上述聚醚醚酮3D打印粉末以及第一Peek粉末1mg,然后通过检测统计聚醚醚酮3D打印粉末的平均球形度,具体结果见表1。表1A1A2A3B1B2第一Peek粉末球形度0.980.970.980.880.900.85通过上述实施例、对比例和检测例可知,本发明通过通过机械研磨、流体冲刷、硅烷偶联剂的包覆这三个工序之间的协同效应能够有效地提高聚醚醚酮3D打印粉末的球形度。以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页1 2 3 
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