[發明專利]聚酰胺粉末及其在通過燒結的粉末附聚方法中的用途

在審

• 申請號: 202080071214.1
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN114555709A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: E-M.蘇亞雷斯拉圖爾;O.佐維;A.勒梅特;H.斯特
• 申請（專利權）人: 阿科瑪法國公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08K5/092;C08K5/372;C08J3/12;B29C64/153;B33Y70/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 蘭恭濱

本發明涉及用于通過燒結的粉末附聚方法中的聚酰胺粉末，其包含至少一種限鏈劑。

技術領域

本發明涉及聚合物、特別是聚酰胺的粉末，其旨在用于通過熔化的粉末附聚方法中并且可被再循環多次。

背景技術

聚酰胺粉末附聚技術用于通過將粉末經由逐層熔化的增材或附聚來制造三維物體。該技術特別地用于制造各種領域中的原型和模型，所述領域為例如機動車輛、航海、航空、航天、醫療、紡織、服裝和裝飾領域，電子產品的外殼、電話、家庭自動化、計算和照明、時尚、運動和工業工具的領域。

通過熔化(或“燒結”)的粉末的附聚是通過輻射引起的，所述輻射為例如激光束(也稱為激光燒結)、紅外輻射、UV輻射、LED型輻射或任何使得可逐層熔化粉末以制造三維物體的電磁輻射源。

在激光燒結的情況下，將聚酰胺粉末的薄層沉積在保持在加熱至介于聚酰胺粉末的結晶溫度Tc和熔化溫度Tm之間的溫度的腔室中的水平板上。激光使得可根據例如利用計算機的對應于物體的幾何形狀將層中的各點處的粉末顆粒融合，所述粉末顆粒在激光通過后緩慢結晶，該計算機存儲3D物體形狀并且以2D切片的形式再現該形狀。隨后，將水平板降低對應于粉末層的厚度的值(例如在0.05和2mm之間和通常約0.1mm)，然后沉積新的粉末層并且激光使得可根據對應于該新層的幾何形狀將粉末顆粒融合，該新層根據對應于物體的幾何形狀等緩慢結晶。重復該程序，直到制造出整個物體。在腔室內獲得被粉末包圍的物體。因此，尚未附聚的部分一直保持處于粉末狀態。

在激光燒結的情況下，激光未以粉末的至少50％為目標。因此，能夠在下一次構建(或下一次“運行”)期間再利用(即再循環)該粉末是有利的。為此，聚酰胺粉末應盡可能一直保持其初始性質：粒度、可傾倒性、顏色、粘度等。

在燒結構建期間，周圍粉末，即未被輻射接觸的粉末，在其結晶溫度(Tc)以上保持數小時，這可導致分子量增加，從而導致聚酰胺的粘度增加。此后，粉末顆粒之間的聚結在相繼的運行過程中變得越來越困難。因此，某些聚酰胺粉末需要在相繼的運行期間粉末的每次再循環時修改燒結裝置的參數，特別是大幅增加輻射的功率。此外，觀察到，所獲得的部件的機械性質隨著運行進行而大幅下降。

為了限制聚酰胺粉末的分子量的增加，將金屬皂(0.5％)添加至聚酰胺粉末(US2004106691)。然而，當它們與某些溶劑接觸時，由這些粉末制造的物體傾向于浸出金屬鹽衍生物，這限制了它們用于某些應用。

此外，在將經處理的粉末再循環至后續運行之前，對在運行期間使用的粉末進行高溫蒸汽處理(US20090291308)。然而，該工藝需要在2次連續運行之間并且在燒結裝置附近將粉末用蒸汽處理和將其干燥，這在運行之間需要許多中間步驟并且在經濟上不可行。

因此，有必要提供這樣的粉末：其易于使用并且可再循環多次而無需修改燒結裝置的使用條件，并且因此使得可獲得具有可再現的機械性質的物體。

發明內容

本發明源于發明人的預料不到的證明：將處于固體或液體狀態的至少一種限鏈劑，特別是單酸、二羧酸、單胺或二胺，添加至聚酰胺粉末使得可控制，特別是降低、穩定或消除，未附聚的聚酰胺粉末在熔化附聚方法的連續循環或運行期間發生的粘度和熔化溫度的增加。這使得可再利用或再循環未附聚的粉末，并且在連續運行過程中獲得具有可再現性質的物體。

因此，本發明涉及一種旨在用于通過熔化將粉末附聚的方法中的聚酰胺粉末，其包含至少一種限鏈劑。

本發明還涉及如上所定義的聚酰胺粉末的通過將所述粉末熔化附聚來制造物體的用途。

本發明還涉及物體的制造方法，其中如上所定義的聚酰胺粉末通過熔化附聚。

本發明還涉及使用至少一種如上所定義的聚酰胺粉末制造的物體。

本發明還涉及如上所定義的方法，其中回收未附聚的聚酰胺粉末。