[發明專利]一種半芳香耐高溫尼龍粉末的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202011201719.3
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112358611B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 曲振;李晶;吳士超;苑先佩;劉彪;陳海波
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G69/26
• 分類號: C08G69/26;C08G69/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種半芳香耐高溫尼龍粉末的制備方法及其應用，所述方法包括以下步驟：①預聚物合成；②預聚物破碎；③固相增粘；④冷卻、篩分，得到半芳香耐高溫尼龍粉末。其中，固相增粘是使精制粉體在高溫氮氣對流的條件下進行固相增粘，同時間隔切換高溫氮氣的熱處理溫度，使高溫氮氣在固相增粘溫度和高于物料熔點10?50℃下進行間隔切換。該方法可以有效降低尼龍粉末的休止角，提高產品流動性。

技術領域

本發明涉及一種尼龍粉末的制備方法，尤其涉及一種半芳香耐高溫尼龍粉末的制備方法及其在3D打印技術領域中的應用。

背景技術

3D打印為快速成型技術的一種，是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。其中尤以選擇性激光燒結技術(SLS)應用最為廣泛。

目前，尼龍粉末的制備主要有溶劑沉淀法、噴霧干燥法、懸浮聚合法、深冷粉碎法等。由于半芳香耐高溫尼龍耐溶劑性較強，常規尼龍溶劑無法溶解，強酸溶劑對設備要求太高，特種溶劑價格成本極高，所以無法采用溶劑法和懸浮聚合法制備粉末。另外，深冷粉碎法制備粉末需要大量消耗液氮，且微觀形態下呈現不規則形態，基本不具備球形度，因此流動性差，在SLS燒結過程中會導致鋪粉不均，粉末皸裂，燒制的產品缺陷較多，良品率較低。噴霧干燥法得到的粉末，顆粒尺寸均一，球形度好，但是粒徑偏小，粒子中空現象較多，不利于SLS打印產品的性能。

中國公開專利CN101157762A采用溶劑法制備高溫尼龍粉末，該方法需要使用大量高沸點溶劑(DMF)，而且回收困難，污染嚴重，制得的粉末產品還需要干燥、除雜等操作，程序復雜。

中國公開專利CN109824887A在固相增粘中通過粉體間摩擦提高流動性，但是該方法是在慢速翻轉下使粉體互相摩擦，流動性增加有限。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供一種半芳香耐高溫尼龍粉末的制備方法及其應用。本發明主要采用預聚制粉法，通過反復試驗和研究，意外的發現在不同溫度氮氣切換通入的情況下，既可以固相增粘同時又可以提升產品流動性，并且工藝簡單，非常適用于高溫尼龍粉末的規模化生產。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種半芳香耐高溫尼龍粉末的制備方法，包括以下步驟：

①預聚物合成：使半芳香尼龍聚合單體在助劑存在下預聚合生成半芳香尼龍預聚物；

②預聚物破碎：將半芳香尼龍預聚物破碎后篩分，得到粒徑為10-150μm的精制粉體；

③固相增粘：使精制粉體在高溫氮氣對流的條件下進行固相增粘，同時間隔切換高溫氮氣的熱處理溫度，使高溫氮氣在固相增粘溫度和高于預聚物熔點10-50℃下進行間隔切換；

④冷卻、篩分：將固相增粘后制得的粉末冷卻，打散磨粉、篩分，得到半芳香耐高溫尼龍粉末。

本發明先制備半芳香耐高溫尼龍產品的預聚物粗粉，利用預聚物產品的脆性研磨、篩分制備合適粒徑的精制尼龍粉體，再經過高溫氮氣吹掃，增加流動性的同時提升分子量，最終得到流動性較高的半芳香耐高溫尼龍粉末。

進一步地，步驟①中預聚合反應條件為230-300℃優選250-280℃、0.1-3.9MPa優選2.5-3.0MPa。

進一步地，步驟①中半芳香尼龍聚合單體為有機二酸和有機二胺，或尼龍鹽、內酰胺、氨基烷酸；

優選地，所述有機二酸為對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、己二酸、十二碳二酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸中的一種或多種；

所述有機二胺為丁二胺、戊二胺、2-甲基-戊二胺、己二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、對苯二胺中的一種或多種；