[發明專利]一種激光燒結用尼龍導電粉末制備方法

有效

• 申請號: 201611164672.1
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106832910B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 譚銳;彭博;羅秋帆;陳禮
• 申請（專利權）人: 湖南華曙高科技有限責任公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/02;C08K9/04;C08K3/04;C08K3/08
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本發明提供了一種激光燒結用尼龍導電粉末制備方法，通過將導電顆粒和表面活性劑加入醇?水溶劑后，經攪拌分散、干燥、研磨得到表面活化導電顆粒，然后將表面活化導電顆粒添加至尼龍溶液中，經先升溫后降溫結晶過程，將導電顆粒材料均勻包覆在尼龍微球內，經過濾、干燥和篩分后得到包覆有導電顆粒的尼龍粉末材料。通過本發明所制獲的尼龍導電粉末，粒徑分布均勻且集中，導電顆粒分布更加均勻，使用過程中粉末不易發生相分離，其尼龍三維零件的導電性能及其他相關性能更好。

技術領域

本發明涉及一種激光燒結用尼龍導電粉末制備方法，采用該方法制備的尼龍導電粉末尤其適用于選擇性激光燒結技術，其制備的三維零件具有尼龍材料的特性且具備導電性能。

背景技術

選擇性激光燒結是通過選擇性地熔合多個粉末層來制造三維物體的一種方法，該方法允許不使用工具加工而只需根據待生產物體的三維圖像通過激光燒結粉末的多個重疊層，來獲得三維實體。該方法主要使用熱塑性聚合物來完成，專利US6136948和WO9606881對這種使用粉末狀聚合物制造三維物體的方法進行了詳細的描述。

尼龍是一類性能優異的熱塑性工程塑料，具有較好的力學機械性能、耐化學腐蝕性能，在工業領域應用廣泛。利用選擇性激光燒結技術來制造尼龍三維零件相較于傳統注塑方法，具有生產周期短，柔性化程度高，工藝簡單等優點，具有廣泛的應用空間。尼龍表面的電阻高，導電能力差，表面易因摩擦積聚靜電荷而影響使用的安全性，如果賦予其良好的導電性，則可更好地應用在化工、石油、電子及半導體行業，甚至可以替代部分導電材料。

專利CN201010171713.6，CN103194059A等分別公開了尼龍導電材料的制備方法，通過將導電材料與尼龍粒料共混形成具有導電性能的復合材料，專利CN105820562A公開了一種選擇性激光燒結用導電尼龍復合粉末及其制備方法，通過尼龍材料與導電材料混合制備得到具有導電功能的尼龍復合粉末。采用機械混合的選擇性激光燒結導電尼龍復合粉末，容易因導電粉末顆粒與尼龍顆粒的性質不同而造成相的分離，在使用過程中尤其是鋪粉工藝過程中不同材料容易分層，造成三維零件因不均勻而影響其導電性能以及其他性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種激光燒結用尼龍導電粉末制備方法，使導電材料在尼龍基材中分散更加均勻性，從而提高三維零件的導電性能及相關性能。

一種激光燒結用尼龍導電粉末的制備方法，包括如下步驟：

（1）將導電顆粒和表面活性劑加入到足量的醇-水溶劑中，經攪拌分散、干燥、研磨后，篩分得到平均粒徑為1-50微米的表面活化導電顆粒，醇-水溶劑中乙醇的質量分數為85-95%；

（2） 將表面活化導電顆粒、尼龍樹脂、抗氧劑和足量溶劑混合形成溶液，在密閉環境中抽真空后，通入惰性保護氣體，溶液中各物質的質量份數為：100份尼龍樹脂，0.1-5份表面活化導電顆粒, 0.1-1份抗氧劑；

（3）在持續攪拌條件下，加熱溶液至140-170℃，升溫速率為0.5-3℃/min，隨后保溫10-300min，待尼龍樹脂溶解后，將溶液降溫至室溫，降溫速率為0.1-2.0℃/min，得到尼龍包覆導電顆粒的沉淀；

（4）將經步驟（3）的溶液進行固液分離，經干燥、研磨后，篩選粒徑分布在10-120微米的尼龍導電粉末。

優選的，所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、二丁酸二辛酯磺酸鈉、二辛基琥珀酸硫酸鈉、十二烷基磷酸酯鉀、十二烷基磷酸酯、脂肪醇羥乙基磺酸鈉、仲烷基磺酸鈉、月桂基硫酸三乙醇銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基醇聚氧乙烯醇硫酸鈉中的一種或幾種。

優選的，所述導電顆粒為石墨烯、炭黑、金、銀、銅、鐵或鋁中的一種或幾種。

優選的，所述導電顆粒粒徑為1-50微米。