[發(fā)明專利]一種用于3D打印機(jī)的PEEK復(fù)合材料絲材的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111427561.6
• 申請(qǐng)日: 2021-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN113956610A
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳學(xué)崢;石培蕾;梁坤義;徐佳程;曹佳慧;張祥;牛鐘璞;付新新;劉恒言;陸松浩;高宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L61/16
• 分類號(hào): C08L61/16;C08L27/18;C08K5/20;B33Y70/10
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31312
• 代理人: 劉旭章

本發(fā)明公開了一種用于3D打印機(jī)的PEEK復(fù)合材料絲材的制備方法，其中，PEEK復(fù)合材料包括PEEK廢棄粉末，耐高溫增韌劑、耐高溫抗氧化劑和潤滑劑，PEEK廢棄粉末為SLS工藝產(chǎn)生的PEEK廢棄粉末，且牌號(hào)為EOS公司生產(chǎn)的PEEK?HP3粉末；耐高溫增韌劑為聚四氟乙烯(PTFE)；耐高溫抗氧化劑為Revonox 608；潤滑劑為油酸酰胺和芥酸酰胺中的至少一種，本發(fā)明的目的在于，通過上述制備方法，將失去再次打印燒結(jié)的PEEK廢棄粉末通過添加一定配比量的耐高溫增韌劑、耐高溫抗氧化劑和潤滑劑制備成可用于CreatWare F430高溫FDM打印機(jī)的PEEK復(fù)合材料絲材，解決了SLS PEEK廢棄粉末二次利用時(shí)粘流度增大的問題，提高了SLS PEEK廢棄粉末的回收再利用率，減少了廢棄粉末對(duì)環(huán)境污染的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于3D打印機(jī)的PEEK復(fù)合材料絲材的制備方法。

背景技術(shù)

選擇性激光燒結(jié)(SLS)是工業(yè)應(yīng)用中最受歡迎的聚合物3D打印技術(shù)之一，其采用激光作為熔化粘結(jié)粉末顆粒的熱源，利用計(jì)算機(jī)控制光束對(duì)粉末進(jìn)行層層掃描燒結(jié)，最后形成實(shí)體零件。該技術(shù)具有設(shè)備成本高、無需打印支撐、材料利用率較低等特點(diǎn)。

由于PEEK材料獨(dú)特的性能，PEEK粉末在現(xiàn)有SLS激光燒結(jié)打印技術(shù)中，在經(jīng)過一次燒結(jié)后只有10％～20％的粉末燒結(jié)成型為結(jié)構(gòu)件，剩余粉末由于長期暴露于高溫(350～390℃)環(huán)境中，粉末顆粒結(jié)晶度增大，部分粉末粘結(jié)成塊，熔體黏度增大，燒結(jié)窗口變窄，從而失去粉末再次打印燒結(jié)的特性。所以目前市場上的由于SLS打印的PEEK粉末在經(jīng)過一次打印后剩余粉末全部丟棄，按新舊粉配比打印使用的回收率也僅有10％左右。

因此PEEK材料SLS打印工藝會(huì)產(chǎn)生大量廢棄的PEEK粉末?？紤]到PEEK粉末的價(jià)格昂貴，舊粉末丟棄會(huì)浪費(fèi)資源與污染環(huán)境，所以對(duì)PEEK打印后形成的廢棄粉末回收再利用處理顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種用于3D打印機(jī)的PEEK復(fù)合材料絲材的制備方法，包括如下步驟；

步驟A1：取聚醚醚酮廢棄粉末進(jìn)行粗制研磨，研磨后利用篩粉機(jī)篩選出粒徑為0.05-0.07mm的聚醚醚酮細(xì)粉末；

步驟A2：將所述聚醚醚酮細(xì)粉末放入球研磨機(jī)中，并在球研磨機(jī)中添加聚四氟乙烯粉，進(jìn)行二次研磨；

步驟A3：將二次研磨后的粉末放入高速混合攪拌機(jī)，并在所述高速混合攪拌機(jī)中添加抗氧化劑和潤滑劑，進(jìn)行高速混合均勻；

步驟A4：將混合后的粉末放入真空干燥烘箱中真空干燥；

步驟A5:使用單螺桿擠出機(jī)將干燥后的粉末進(jìn)行料條擠出，擠出后的所述料條風(fēng)冷至常溫后進(jìn)行切粒，切出的顆粒為圓柱形顆粒物料；

步驟A6:將上述顆粒物料放入所述真空干燥箱進(jìn)行二次干燥；

步驟A7:利用高溫3D耗材擠出生產(chǎn)線將二次干燥后的顆粒物料擠成絲材；

步驟A8:采用CreatWare F430高溫FDM打印機(jī)將所述線材打印成型。

進(jìn)一步地，所述步驟A3中，聚醚醚酮細(xì)粉末、聚四氟乙烯粉末、抗氧化劑和潤滑劑的質(zhì)量配比為80-90：10-20：0.1-0.3：2-5。

進(jìn)一步地，所述聚醚醚酮細(xì)粉末、聚四氟乙烯粉末、抗氧化劑和潤滑劑的質(zhì)量配比為80：20：0.3：2。

進(jìn)一步地，所述抗氧化劑為酚類抗氧化劑或亞磷酸醅；所述潤滑劑為油酸酰胺和芥酸酰胺中至少一種。

進(jìn)一步地，所述抗氧化劑為Revonox 608。

進(jìn)一步地，所述步驟A4中，所述真空干燥箱的溫度設(shè)置為80-150℃，干燥時(shí)間為8-12小時(shí)。