[發明專利]具有相適應的熔融性能的聚合物粉末

有效

• 申請號: 201310217291.5
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103374223A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: W·迪克曼;F-E·鮑曼;M·格雷貝
• 申請（專利權）人: 贏創工業集團股份有限公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08G69/28;C08J5/00;B29C67/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

技術領域

本發明涉及在一種通過二胺與二羧酸的縮聚作用制成的在AABB-型聚酰胺基礎上的沉淀聚合物粉末，所述粉末的制造方法，用于逐層地制造三維物體的方法，所述粉末在用于逐層地制造三維物體的成型方法中的用途以及利用所述粉末通過一種逐層地工作的方法制造的三維物體(成型體)，通過所述方法可以選擇性地熔融粉末層的區域。

背景技術

快速地制造原型是近來經常面對的任務。在粉末狀材料基礎上運行的并且通過選擇性地熔融和固化逐層地制造期望的結構的方法尤其適用。其中，可以在突出部和側凹部分摒棄支撐結構，因為，包圍熔融區域的粉末層床能夠提供足夠的支撐作用。同樣，也可以取消清除支撐這項后續工作。這些方法也適用于小批量生產。

一種特別適合于快速成型技術的方法是選擇性激光燒結(S?L?S)。在所述方法中，利用激光束選擇性地對一個燒結室內的塑料粉末進行短時間照射，借此，被激光束射中的粉末顆粒熔融。熔融的顆粒相互聚集并重新快速地固化成一個固體塊。通過重復地照射不斷地新增加的層，可以通過所述方法簡單而快速地制造三維成型體。

在文獻US6,136,948和WO96/06881中對用于從粉末狀聚合物中制造成型體的激光燒結方法(快速成型技術)進行了詳細的描述。在使用這種方法時需要大量的聚合物和共聚物，例如，聚乙酸酯，聚丙烯，聚乙烯，離聚物和聚酰胺。

其它特別適用的方法是，比如，在WO01/38061所述的選擇性抑制粘結方法(SIB)，或在EP1015214中所述的一種方法。這兩種方法都是通過一個平面紅外線加熱裝置使粉末熔融。在第一種方法中是通過施加一種抑制劑，在第二種方法中是通過一種掩模實現選擇性地熔融。在D?E10311438種描述了另一種方法。在所述方法中熔融所需的能量是通過一個微波發生器射入和選擇性是通過施加一種接受劑實現。

對于上述的快速成型或快速制造方法(RP或RM方法)，可以使用粉末狀的基質，尤其是聚合物，優選從聚酯，聚氯乙烯，聚縮醛，聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯，聚N-甲基甲基丙烯酰亞胺(PMMI)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，離聚物，聚酰胺或它們的混合物選擇。

在WO95/11006中對適用于激光燒結的聚合物粉末進行了描述，所述聚合物粉末在通過差示掃描量熱法(DSC)確定熔融性能過程中在掃描率為10-20C/分鐘時沒有顯示熔融峰值和再結晶峰值發生重疊，具有一個也是通過DSC確定的10-90％的結晶度，數均分子量M?n＝30000-500000并且所述商值之比Mw/Mn為1～5。

在DE19747309對一種具有高熔融峰值和高熔融熱焓的聚酰胺12-粉末的使用進行了描述，所述聚酰胺粉末的制備方法如下，對首先通過開環和隨后縮聚月桂內酰胺制備的聚酰胺進行再沉淀。在這里涉及的是A?B-型聚酰胺。但是，與PA12-壓鑄件相比，由其通過燒結過程制造的成型件的耐熱不變形性并沒有得到實質性的提升。

可以按照DE102004020453獲得的在AABB-聚酰胺基礎上的粉末可以實現制造具有較高的耐熱不變形性的成型件；但是，基于其在DSC-熱譜曲線中顯示為雙峰值這一熔融性能，在使用時通常會遇到問題。

在WO2011/124278中介紹了一種聚合物粉末，利用所述聚合物粉末可以制造具有高的耐熱不變形性和韌度盡可能地高的成型體，所述成型體可以應用于所有逐層地操作的加工方法。當使用，例如，通過研磨制備的AABB-聚酰胺粉末時，在激光燒結過程中在尺寸穩定性，細節的精確性，表面品質和激光燒結法加工方面會出現問題。加工問題體現在，例如，粉末涂層的質量差，過小的或完全缺失的加工窗或加工溫度范圍，釋放濃煙或瓦斯，或使設備受到污染并進而給在執行過程時造成困難。

通常，不斷出現新的要求，按照這些要求，燒結件的機械性能應盡可能地接近壓鑄件的機械性能；尤其是從按照現有技術的粉末中形成的燒結件的韌度還不令人滿意。對耐熱不變形性的要求也不斷提高。可以按照DE102004020453獲得的在AABB-聚酰胺基礎上的粉末雖然有能力制造具有較高的耐熱不變形性的成型件，但是這種成型件的韌性還不足夠強。

發明內容

因此，本發明的任務是，提供一種以AABB-聚酰胺為基礎的聚合物粉末，通過所述粉末可以制造表面品質好，有符合要求的機械特性能，尺寸盡可能地穩定和保持細節的成型體，這種成型體可以應用于所有逐層地操作的加工方法。

驚訝地發現，以具有特殊的熔融特性的AABB-聚酰胺為基礎的聚合物粉末尤其適合于激光燒結方法。