[發明專利]用于增材制造中的粉末床熔合的結晶聚碳酸酯粉末

有效

• 申請號: 201780072082.2
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN110267812B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 萬迪塔·派-帕朗亞佩;埃萊娜·米洛斯科夫斯卡;布魯克·霍福爾;勞爾·費爾南德斯·卡貝洛;顧昊
• 申請（專利權）人: 高新特殊工程塑料全球技術有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K3/36;C08K3/22;C08G64/00;B29C64/153;B33Y70/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 殷爽

本發明提供了一種組合物，包含部分結晶的聚碳酸酯顆粒，其具有約1μm至約200μm的平均橫截面尺寸，具有約10％的結晶度至約50％的結晶度，并且具有根據聚苯乙烯標準為約17,000至約40,000道爾頓的重均分子量。該組合物在部分結晶的聚碳酸酯的熔融溫度下表現出小于約10⁴Pa·s的零剪切粘度。還公開了在包括選擇性激光燒結(SLS)應用的增材制造應用中，利用這些組合物的相關系統和方法。還提供了用所公開的組合物和根據所公開的方法制造的增材制造的制品。

技術領域

本公開涉及增材制造領域并且涉及聚碳酸酯材料領域。

背景技術

雖然有些人試圖在增材制造工藝中使用無定形聚碳酸酯(PC)，但這些嘗試用無定形PC獲得高密度增材制造部件并不成功。熔融無定形PC以產生高密度部件需要相對高的溫度，并且這些高溫經常導致最終部件中尺寸穩定性的損失。因此，本領域需要能夠制造高密度PC部件的增材制造工藝，該部件同時還保持相對高水平的尺寸穩定性。

發明內容

在滿足所描述的挑戰的過程中，本發明首先提供了組合物，其包含：包含至少部分結晶的聚碳酸酯的顆粒群，顆粒群的平均橫截面尺寸為約1至約200μm；該組合物在顆粒群的熔融溫度下具有小于約10⁴Pa·s的零剪切粘度；并且根據聚苯乙烯標準，至少部分結晶的聚碳酸酯的重均分子量為約17,000至約40,000道爾頓。

本發明還提供了方法，其包括：在工作表面沉積第一層組合物；照射第一層的至少選定部分；在第一層的選定部分沉積至少第二層組合物，從而將選定部分中的至少一些顆粒與第二層熔合在一起，其中照射第一層的選定部分將至少選定部分加熱至組合物的熔融起始溫度，并且其中進行照射使得組合物達到約10⁴Pa·s或更低的零剪切粘度，其中組合物包含部分結晶的聚碳酸酯顆粒且部分結晶的聚碳酸酯顆粒具有約1μm至約200μm的平均橫截面尺寸，具有約10％的結晶度至約50％的結晶度，并且具有根據聚苯乙烯標準的約17,000至約40,000道爾頓的重均分子量。

附圖說明

當結合附圖閱讀時，進一步理解內容以及以下詳細描述。出于說明本公開的目的，在附圖中示出了本公開的示例性方面；然而，本公開不限于所公開的具體方法、組合物和裝置。此外，附圖不一定按比例繪制。在附圖中：

圖1描繪了至少部分結晶的聚碳酸酯的差示掃描量熱法(DSC)熱譜圖。

圖2描繪了示例性增材制造系統。

圖3描繪了根據本公開制備的結晶PC顆粒的示例性粒徑分布。

圖4描繪了根據本公開的示例性組合物的粘度(作為溫度的函數)。

圖5描述了表1，其總結了(a)由根據本公開的部分結晶的聚碳酸酯組合物形成的制品和(b)由常規聚酰胺組合物形成的制品的機械性能。

圖6描繪了在x方向、y方向和z方向上增材制造的部件。

具體實施方式

通過參考結合形成本公開的一部分的附圖和實例的以下詳細描述，可以更容易地理解本公開。應理解，本公開不限于本文描述和/或示出的具體裝置、方法、應用、條件或參數，并且本文使用的術語僅出于通過舉例的方式描述特定方面的目的，并且并不旨在限制所要求保護的公開內容。

應當理解，為了清楚起見，本文在單獨方面的上下文中描述的本公開的某些特征也可以在單個方面組合提供。相反，為了簡潔起見，在單個方面的上下文中描述的本公開的各種特征也可以單獨提供或以任何子組合提供。此外，對范圍中的值的引用包括該范圍內的每個值。出于任何和所有目的，本文引用的任何文獻均通過引用其全部內容的方式并入本文。

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