[發明專利]可交聯性聚酰胺球形粒子的粉末、其制備方法和采用選擇性激光燒結技術的用途

有效

• 申請號: 201780079481.1
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN110099945B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: J·吉梅內斯
• 申請（專利權）人: 設置性能股份有限公司
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;C08J3/24;C08L77/02;C08L77/06;C08K5/5419;C08J3/20;B29C67/00;B29C64/153
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

本發明涉及可交聯性聚酰胺球形粒子的粉末，其適用于選擇性激光燒結(SLS)技術，和涉及制備這種可交聯性聚酰胺球形粒子的粉末的方法。本發明也涉及通過從所述可交聯性聚酰胺球形粒子的粉末開始進行SLS、然后進行交聯步驟以生產制品。

本發明涉及可交聯性聚酰胺球形粒子的粉末，其適用于選擇性激光燒結(SLS)技術，和涉及制備這種可交聯性聚酰胺球形粒子的粉末的方法。本發明也提供通過從所述可交聯性聚酰胺球形粒子的粉末開始進行SLS、然后進行交聯步驟以生產制品的方法。

制品可以通過添加技術制造。制品是通過層疊加層的方式制備的。為此目的，通過上游計算機輔助設計軟件(CAD)，將待生產的制品的三維(3D)結構分成多個薄片。由此，要制造的視覺3D物品被分成多個極薄的二維薄片。然后，按照以下兩步的次序重復進行以多層形式逐一生產這些薄片：

-將生產所需制品所需的材料沉積，同時以粉末的形式形成對于每層的連續床，然后

-積累每個層，并按照預定圖案通過供應能量或通過以細液滴的形式噴涂使得這些層以局部方式粘合在一起。

因此，制品是通過疊置各元素層制成的，其中通過供應能量或通過以細液滴的形式噴涂使得這些元素層粘合在一起。局部能量可以用受控光束(LED或激光)或用受控電子束或實際上用能允許集中能量的任何能量源提供，并使得粉末床能按照CAD選擇的圖案掃描。然后，能量與材料之間的相互作用導致材料的燒結或熔融/固化，或實際上導致材料的光聚合或光交聯，這取決于材料的性質和所用能量源的性質。

許多添加技術是已知的，可以特別提到選擇性激光燒結，其稱為SLS。

用于從聚合物粉末生產制品的選擇性激光燒結技術(快速原型)是已知的，可以參見專利US 6 136 948和申請WO 96/06881。

在采用SLS技術的情況下，用于構成制品的材料粉末進行沉積以形成連續床。然后，來自功率強大的激光的光束按照所選擇的圖案以局部方式施加，并使粉末聚集以形成對應于所需制品的層，并通過燒結粘合到先前的層上。在局部供應的能量的作用下，粉末顆粒部分地熔融并一起粘接，這向層提供粘合力。然后，鋪置新的粉末床并再次開始此工序。

許多聚合物適合用于SLS工藝：聚縮醛，聚丙烯，聚乙烯，離聚物，聚酰胺等。聚酰胺(特別是PA11和PA12)是目前最廣泛用于采用SLS生產制品的材料，特別是用于生產工程部件。由PA12粉末制成的制品滿足在機械載荷(機械強度)方面的嚴格要求，并具有與采用塑料加工、例如擠出或注塑工藝中常用的形變技術生產的那些部件相似的性能。

適用于SLS技術的從塑料材料形成的粉末的兩個重要特性是：塑料材料的熱性能，以及粉末的顆粒尺寸(粒子的形狀和尺寸)。PA12已經顯示是最廣泛用于SLS工藝的熱塑性聚合物，這是因為其具有完全合適的熱特性。PA 12是以球形粒子的粉末的形式使用，從而提供粉末的優良流動性和粉末沉積床的高密度。

專利US 6 245 281公開了關于PA12粉末的優化物化性質：熔點是185-189℃，熔融焓是112±17J/g，結晶點是138-143℃。所述PA12粒子具有50微米(μm)至150μm的尺寸。

PA12球形粒子的粉末可以通過PA12的溶解/沉積獲得，例如參見專利US 5 932687。它們也可以在懸浮液或溶液中合成聚合物期間直接得到，參見專利申請WO2006/051222。可用于得到球形粒子的第三種技術是擠出方法，參見專利申請WO 2007/115977。

本領域技術人員最容易采用的獲得聚酰胺粉末的技術是機械研磨。但是，此技術的缺點是產生非球形的粒子，其具有不可控的形狀，這會改變粉末的流動和聚集性能，因此不是非常適用于SLS技術中。