一种选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料及制备方法与流程

专利2022-05-09  93


本发明涉及增材制造材料技术领域,具体涉及了一种选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料及制备方法。



背景技术:

选择性激光烧结技术是增材制造最重要的加工技术之一,利用激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结,一层完成后再进行下一层烧结,全部烧结完后去掉多余的粉末,则即可得到烧结好的成型件实体。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。对于聚合物选择性激光烧结来说,烧结制品通常是z轴方向的强度降低,成为生产高质量部件的最大挑战。这也成为选择性激光烧结材料及工艺研究的一个重点方向之一。



技术实现要素:

本发明提供了一种选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料及制备方法,通过材料良好的自修复功能解决了烧结过程中层间结合强度低的问题。

一种选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料,是由自修复聚氨酯、纳米粉体、抗氧剂、光稳定剂、硅酮、抗静电剂复合得到;其中,自修复聚氨酯是由二硫代二乙二醇进行扩链反应得到。

一种选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备方法,包括如下步骤:

第1步,自修复聚氨酯弹性体的合成:将聚酯多元醇进行脱水,再加入纳米粉体,在惰性气体气氛下,加入催化剂和二异氰酸酯,进行预聚反应,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物;再加入扩链剂,升温进行扩链反应,结束后出料并固化,得到自修复聚氨酯弹性体;

第2步,选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备:将自修复聚氨酯弹性体进行破碎后,按重量份计,取自修复聚氨酯弹性体100份、抗氧剂0.5-2份、光稳定剂0.5-2份、1-5份硅酮、抗静电剂0.5-2份进行混合,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,粒料经过粉碎、筛选后,得到选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料。

在一个实施方式中,所述的第1步中,所述聚酯多元醇为聚四亚甲基己二酸酯二醇,分子量1000-2000;所述二异氰酸酯是亚甲基-双(4-苯基异氰酸酯)或亚甲基-双(4-环己基异氰酸酯)中的一种。所述聚酯多元醇、二异氰酸酯、扩链剂的摩尔配比为1:(1.5-2):(0.5-1)。

在一个实施方式中,所述的第1步中,所述纳米粉体为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米碳化硅中的一种,粒径为30-50um;纳米粉体的添加量为聚酯多元醇、二异氰酸酯、扩链剂总质量的3-5%。

在一个实施方式中,所述的第1步中,纳米粉体的制备步骤如下:采用乙醇水溶液将纳米颗粒配制成浓度为1-3wt%的悬浮液,加入硅烷偶联剂至浓度为0.5-1wt%,加入含有双羟基的离子液体至浓度为0.5-1wt%,进行接枝反应,反应产物滤出、洗涤、烘干,得到接枝离子液体的纳米粉体。

在一个实施方式中,所述的含有双羟基的离子液体是1,3-二羟乙基咪唑氯盐。

在一个实施方式中,所述的乙醇水溶液的浓度60-70vol.%,所述的硅烷偶联剂是kh550或者kh560;接枝反应的温度是45-65℃,反应时间是2-8h。

在一个实施方式中,所述的第1步中,进行脱水时的条件为120-130℃,真空度-0.09mpa以上,脱水1-5h。

在一个实施方式中,所述的第1步中,进行预聚反应的参数是:温度70-80℃,反应时间1-4h。

在一个实施方式中,所述的第1步中,所述的扩链剂是二硫代二乙二醇,扩链反应的参数是:100-110℃下反应1-5h。

在一个实施方式中,固化过程的温度60-65℃。

在一个实施方式中,所述的抗氧剂是抗氧剂1010;所述的光稳定剂是光稳定剂770;所述的抗静电剂是聚季铵盐。

在一个实施方式中,筛选过程采用气流分级机筛选,得到粉末粒径d90=110-130um。

上述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料在3d打印中的应用。

有益效果

(1)本发明预聚过程中加入了纳米粉体,在复合材料内部形成了大量分散的微相结构,创造了大量相界面,粉体表面的羟基与聚氨酯链上氢基形成的氢键数目增大,氢键缔合数目的增多,使得链段的内聚能增大,聚氨酯弹性体力学性能也提高。同时利用含有双硫键的二元醇作为扩链剂,与聚氨酯预聚体反应,合成出含有双硫键的聚氨酯弹性体,双硫键的可逆交换动态平衡反应性能,与氢键的协同作用,赋予了材料良好的力学性能和初始粘结能力。因此本发明的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料,烧结后的制品保持了良好的层间强度,制品具有良好的力学性能。

(2)本发明中双硫键的可逆交换动态平衡反应性能,与氢键的协同作用,促使材料进行损伤自修复的机制,提升了材料的使用寿命。

(3)本发明中,采用的纳米粉体经过了表面由硅烷偶联剂的水解缩合反应,由于在纳米粉体的表面含有丰富的吸附产生的羟基,可以在硅烷水解过程中进行接枝反应,同时偶联剂也可以接枝含有双羟基的离子液体;进而在聚氨酯的合成过程中,能够由接枝的羟基与异氰酸酯发生缩聚反应,使纳米粉体与聚氨酯材料形成三维空间交联结构,显著地提高了材料的物理强度和韧性。

其反应过程如下所示意,其中mox代表金属氧化物纳米粉体。

(4)本发明中抗氧剂1010、光稳定剂770、聚季铵盐与硅酮粉的加入改善了粉末的流动性和耐老化性,避免了粉体混合和传输至打印机的过程中产生静电导致的蓬松、流动性变差的问题。

附图说明

图1是材料的红外光谱

图2是材料拉曼光谱

图3是样条打印方式示意

具体实施方式

实施例1

取2kg分子量1000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持120℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。加入粒径为30um的93.2g纳米二氧化硅,充分搅拌30min,通入氮气,温度降至70℃,加入4g催化剂和875g亚甲基-双(4-苯基异氰酸酯),氮气保护下,反应2h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入231.4g二硫代二乙二醇,迅速升温至100℃,搅拌,出料,在60℃下固化成型,得到自修复聚氨酯弹性体。

将所得的自修复聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、1份抗氧剂1010、1份光稳定剂770、3份硅酮粉、1份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为123um的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料,材料的红外光谱及拉曼光谱如图1、图2所示。

从图1中可以看到,在2000cm-1-2500cm-1波数范围内,红外图中没有明显的特征峰,证明合成的产物体系中没有游离nco基团,说明nco反应完全。3330cm-1左右处成氢键的n-h基团伸缩振动峰,1730cm-1羰基的伸缩振动,表明氢键的形成和聚氨酯弹性体的合成。从图2中可以看到,512cm-1出现的s-s的吸收峰和640cm-1出现的c-s的吸收峰,证明二硫键成功接入材料体系中。

实施例2

取2kg分子量1000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持125℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。加入粒径为50um的145g纳米二氧化硅,充分搅拌30min,通入氮气,温度降至70℃,加入4g催化剂和750g亚甲基-双(4-苯基异氰酸酯),氮气保护下,反应3h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入154.2g二硫代二乙二醇,迅速升温至110℃,搅拌,出料,在65℃下固化成型,得到自修复聚氨酯弹性体。

将所得的自修复聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、0.5份抗氧剂1010、2份光稳定剂770、1份硅酮粉、0.5份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为127um的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料。

实施例3

取2kg分子量2000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持130℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。加入107g粒径为50um的纳米氧化铝,充分搅拌30min,通入氮气,温度降至80℃,加入6g催化剂和524.7g亚甲基-双(4-环己基异氰酸酯),氮气保护下,反应3h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入154.2g二硫代二乙二醇,迅速升温至100℃,搅拌,出料,在65℃下固化成型,得到自修复聚氨酯弹性体。

将所得的自修复聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、2份抗氧剂1010、0.5份光稳定剂770、5份硅酮粉、2份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为120um的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料。

实施例4

取2kg分子量2000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持120℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。加入75g粒径为30um纳米碳化硅,充分搅拌30min,通入氮气,温度降至75℃,加入6g催化剂和393.5g亚甲基-双(4-环己基异氰酸酯),氮气保护下,反应2h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入77g二硫代二乙二醇,迅速升温至100℃,搅拌,出料,在60℃下固化成型,得到自修复聚氨酯弹性体。

将所得的自修复聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、1.5份抗氧剂1010、1份光稳定剂770、3份硅酮粉、1.5份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为130um的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料。

实施例5

与实施例1相比采用了经过双羟基离子液体修饰的纳米粉体。采用65vol.%乙醇水溶液将粒径为30um纳米二氧化硅配制成浓度为2wt%的悬浮液,加入硅烷偶联剂kh550至浓度为0.5wt%,加入1,3-二羟乙基咪唑氯盐离子液体至浓度为1wt%,进行接枝反应,反应的温度是55℃,反应时间是4h,反应产物滤出、洗涤、烘干,得到接枝离子液体的纳米二氧化硅。取2kg分子量1000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持120℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。加入93.2g接枝离子液体的纳米二氧化硅,充分搅拌30min,通入氮气,温度降至70℃,加入4g催化剂和875g亚甲基-双(4-苯基异氰酸酯),氮气保护下,反应2h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入231.4g二硫代二乙二醇,迅速升温至100℃,搅拌,出料,在60℃下固化成型,得到自修复聚氨酯弹性体。

将所得的自修复聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、1份抗氧剂1010、1份光稳定剂770、3份硅酮粉、1份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为123um的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料。

实施例6

与实施例1相比采用了经过双羟基离子液体修饰的纳米粉体。采用65vol.%乙醇水溶液将粒径为50um纳米二氧化硅配制成浓度为2wt%的悬浮液,加入硅烷偶联剂kh550至浓度为1wt%,加入1,3-二羟乙基咪唑氯盐离子液体至浓度为0.5wt%,进行接枝反应,反应的温度是60℃,反应时间是3h,反应产物滤出、洗涤、烘干,得到接枝离子液体的纳米二氧化硅。取2kg分子量1000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持125℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。加入145g接枝离子液体的纳米二氧化硅,充分搅拌30min,通入氮气,温度降至70℃,加入4g催化剂和750g亚甲基-双(4-苯基异氰酸酯),氮气保护下,反应3h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入154.2g二硫代二乙二醇,迅速升温至110℃,搅拌,出料,在65℃下固化成型,得到自修复聚氨酯弹性体。

将所得的自修复聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、1份抗氧剂1010、1份光稳定剂770、3份硅酮粉、1份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为127um的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料。

实施例7

与实施例1相比采用了经过双羟基离子液体修饰的纳米粉体。采用65vol.%乙醇水溶液将粒径为50um纳米氧化铝配制成浓度为2wt%的悬浮液,加入硅烷偶联剂kh550至浓度为0.5wt%,加入1,3-二羟乙基咪唑氯盐离子液体至浓度为1wt%,进行接枝反应,反应的温度是55℃,反应时间是5h,反应产物滤出、洗涤、烘干,得到接枝离子液体的纳米氧化铝。取2kg分子量2000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持130℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。加入107g的接枝离子液体的纳米氧化铝,充分搅拌30min,通入氮气,温度降至80℃,加入6g催化剂和524.7g亚甲基-双(4-环己基异氰酸酯),氮气保护下,反应3h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入154.2g二硫代二乙二醇,迅速升温至100℃,搅拌,出料,在65℃下固化成型,得到自修复聚氨酯弹性体。

将所得的自修复聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、1份抗氧剂1010、1份光稳定剂770、3份硅酮粉、1份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为120um的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料。

实施例8

与实施例1相比采用了经过双羟基离子液体修饰的纳米粉体。采用65vol.%乙醇水溶液将粒径为30um纳米碳化硅配制成浓度为2wt%的悬浮液,加入硅烷偶联剂kh550至浓度为1wt%,加入1,3-二羟乙基咪唑氯盐离子液体至浓度为0.5wt%,进行接枝反应,反应的温度是60℃,反应时间是3h,反应产物滤出、洗涤、烘干,得到接枝离子液体的纳米碳化硅。取2kg分子量2000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持120℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。加入75g接枝离子液体的纳米碳化硅,充分搅拌30min,通入氮气,温度降至75℃,加入6g催化剂和393.5g亚甲基-双(4-环己基异氰酸酯),氮气保护下,反应2h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入77g二硫代二乙二醇,迅速升温至100℃,搅拌,出料,在60℃下固化成型,得到自修复聚氨酯弹性体。

将所得的自修复聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、1份抗氧剂1010、1份光稳定剂770、3份硅酮粉、1份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为130um的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料。

对照例1

与实施例1的区别在于:使用的扩链剂为1,4-丁二醇。

取2kg分子量1000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持120℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。加入粒径为30um的93.2g纳米二氧化硅,充分搅拌30min,通入氮气,温度降至70℃,加入4g催化剂和875g亚甲基-双(4-苯基异氰酸酯),氮气保护下,反应2h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入135g1,4-丁二醇,迅速升温至100℃,搅拌,出料,在60℃下固化成型,得到聚氨酯弹性体。

将所得的聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、1份抗氧剂1010、1份光稳定剂770、3份硅酮粉、1份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为125um的选择性激光烧结聚氨酯粉体材料。

对照例2

与实施例1的区别在于:未加入纳米粉体。

取2kg分子量1000的聚四亚甲基己二酸酯二醇加入到带有搅拌的反应器中,加热熔融,搅拌,保持120℃,真空度-0.09mpa以上,脱水2h。通入氮气,温度降至70℃,加入4g催化剂和875g亚甲基-双(4-苯基异氰酸酯),氮气保护下,反应2h,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物。加入231.4g二硫代二乙二醇,迅速升温至100℃,搅拌,出料,在60℃下固化成型,得到聚氨酯弹性体。

将所得的聚氨酯弹性体破碎,然后将100份破碎后的粒子、1份抗氧剂1010、1份光稳定剂770、3份硅酮粉、1份抗静电剂聚季铵盐在高速混合机中混合均匀,投入双螺杆挤出机,挤出造粒。最后将粒子采用液氮冷冻粉碎,球磨机研磨后,经气流分级机筛选获得粒径d90为123um的选择性激光烧结聚氨酯粉体材料。

将上述得到的聚氨酯粉体进行选择性激光烧结3d打印,设置烧结工艺参数为激光功率35w,扫描速度为3000mm/s,扫描间距为0.1mm,分层厚度为0.1mm,加工温度为125℃,打印图3的测试样条,并进行拉伸性能测试,测试结果如表1所示。

表1

从上表中可以看出,本发明成功地制备出一种可以进行3d打印的自修饰聚氨酯材料,从表1可以看出,本发明的材料具有物理强度好的优点;通过实施例1和对照例1的对比可以看出,纳米填料的加入增加了材料本身的拉伸强度;通过实施例1和对照例2的对比可以看出,利用含有双硫键的二元醇作为扩链剂,与聚氨酯预聚体反应,合成出含有双硫键的聚氨酯弹性体,双硫键的可逆交换动态平衡反应性能,与氢键的协同作用,赋予了材料良好的力学性能和初始粘结能力,双硫键的协同作用使得烧结制品z方向的强度保持性好;通过实施例1和实施例4的对比可以看出,通过对纳米无机粉体材料的表面进行硅烷偶联剂的交联过程中引入双羟基的离子液体,可以将纳米无机粉体的表面接枝离子液体,再进行聚氨酯材料的缩合反应时,纳米无机颗粒可以嵌入至聚氨酯的三维网络中,有效提高了材料的拉伸和强度性能。

聚氨酯材料的修复性能测试

将制备得到的聚氨酯材料加工成样条后,从其中部快速切断,将断裂面贴合后,升温至70℃下进行修复处理18h,再测试其拉伸强度,将其与原拉伸强度的比值定义为修复率。测试结果如表2所示:

表2

从上表中可以看出,本发明制备得到的聚氨酯材料能够具有较好的自修复性能,其通过含有双硫键的二元醇作为扩链剂,可以有效地提高材料的交联和自修复性能,切断后的修复率显著高于采用传统的二元醇扩链剂制备得到的聚氨酯材料。


技术特征:

1.一种选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料,其特征在于,是由自修复聚氨酯、纳米粉体、抗氧剂、光稳定剂、硅酮、抗静电剂复合得到;其中,自修复聚氨酯是由二硫代二乙二醇进行扩链反应得到。

2.权利要求1所述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

第1步,自修复聚氨酯弹性体的合成:将聚酯多元醇进行脱水,再加入纳米粉体,在惰性气体气氛下,加入催化剂和二异氰酸酯,进行预聚反应,生成异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物;再加入扩链剂,升温进行扩链反应,结束后出料并固化,得到自修复聚氨酯弹性体;

第2步,选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备:将自修复聚氨酯弹性体进行破碎后,按重量份计,取自修复聚氨酯弹性体100份、抗氧剂0.5-2份、光稳定剂0.5-2份、1-5份硅酮、抗静电剂0.5-2份进行混合,再通过双螺杆挤出机挤出造粒,粒料经过粉碎、筛选后,得到选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料。

3.权利要求1所述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备方法,其特征在于,在一个实施方式中,所述的第1步中,所述聚酯多元醇为聚四亚甲基己二酸酯二醇,分子量1000-2000;所述二异氰酸酯是亚甲基-双(4-苯基异氰酸酯)或亚甲基-双(4-环己基异氰酸酯)中的一种;所述聚酯多元醇、二异氰酸酯、扩链剂的摩尔配比为1:(1.5-2):(0.5-1)。

4.权利要求1所述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备方法,其特征在于,在一个实施方式中,所述的第1步中,所述纳米粉体为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米碳化硅中的一种,粒径为30-50um;纳米粉体的添加量为聚酯多元醇、二异氰酸酯、扩链剂总质量的3-5%。

5.权利要求1所述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备方法,其特征在于,在一个实施方式中,所述的第1步中,纳米粉体的制备步骤如下:采用乙醇水溶液将纳米颗粒配制成浓度为1-3wt%的悬浮液,加入硅烷偶联剂至浓度为0.5-1wt%,加入含有双羟基的离子液体至浓度为0.5-1wt%,进行接枝反应,反应产物滤出、洗涤、烘干,得到接枝离子液体的纳米粉体。

6.权利要求1所述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备方法,其特征在于,在一个实施方式中,所述的含有双羟基的离子液体是1,3-二羟乙基咪唑氯盐;在一个实施方式中,所述的乙醇水溶液的浓度60-70vol.%,所述的硅烷偶联剂是kh550或者kh560;接枝反应的温度是45-65℃,反应时间是2-8h。

7.权利要求1所述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备方法,其特征在于,在一个实施方式中,所述的第1步中,进行脱水时的条件为120-130℃,真空度-0.09mpa以上,脱水1-5h;在一个实施方式中,所述的第1步中,进行预聚反应的参数是:温度70-80℃,反应时间1-4h。

8.权利要求1所述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备方法,其特征在于,在一个实施方式中,所述的第1步中,所述的扩链剂是二硫代二乙二醇,扩链反应的参数是:100-110℃下反应1-5h。

9.权利要求1所述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料的制备方法,其特征在于,在一个实施方式中,固化过程的温度60-65℃;在一个实施方式中,所述的抗氧剂是抗氧剂1010;所述的光稳定剂是光稳定剂770;所述的抗静电剂是聚季铵盐;在一个实施方式中,筛选过程采用气流分级机筛选,得到粉末粒径d90=110-130um。

10.权利要求1所述的选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料在3d打印中的应用。

技术总结
本发明涉及增材制造材料技术领域,具体涉及了一种选择性激光烧结自修复聚氨酯粉体材料及制备方法。是由自修复聚氨酯、纳米粉体、抗氧剂、光稳定剂、硅酮、抗静电剂复合得到;其中,自修复聚氨酯是由二硫代二乙二醇进行扩链反应得到。本发明中双硫键的可逆交换动态平衡反应性能,与氢键的协同作用,促使材料进行损伤自修复的机制,提升了材料的使用寿命。

技术研发人员:夏和生;周玲娟;费国霞;王占华;姚建树
受保护的技术使用者:江苏集萃先进高分子材料研究所有限公司;南京墨分三维科技有限公司
技术研发日:2020.12.24
技术公布日:2021.08.03

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