CN104260225A - 一种塑料粉体球化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塑料粉体球化方法，包括a、取待球化处理的塑料原材料粉末；b、将塑料原材料粉末加入溶剂中，溶解配制待球化塑料的浓溶液；c、将步骤b的浓溶液加入分散液中，塑料粉体在分散液中逐渐析出；d、清洗干燥步骤c所析出的塑料粉体得产品；其中：塑料粉体和分散液均与分散液不相溶。本发明首先配置待细化塑料的溶液，然后将该溶液加入与该塑料及溶剂不相溶的分散剂中并进行强力搅拌，此时原本分散在溶剂中的塑料在剪切力及表面张力的作用下不断析出，最终得到塑料球化粉体。

Description

一种塑料粉体球化方法
技术领域
本发明属于塑料加工领域，涉及塑料粉体球化方法，特别涉及一种球化塑料粉体制备3D打印原材料的方法。
背景技术
3D打印技术是增材制造技术的一种，他具有材料利用率高，可根据设计图直接打印产品，设计空间无限，产品无需组装等优点，特别适用于制造结构复杂零件。
目前，3D打印技术已经在消费电子、汽车、航空航天、模具、国防军工、工业设计、再生医学等领域获得广泛的应用，而世界各国也纷纷对3D打印技术展示出浓厚的兴趣，并制定了相关的战略规划，如美国的《国家先进制造战略计划》，中国《国家“十二五”科学和技术发展规划》等。
然而，3D打印自诞生至今虽然得到了长足的发展，但仍然存在打印精度低，产品强度不足等亟待解决的问题。3D打印材料对打印精度及产品强度有重要影响，当前使用较为广泛的3D打印材料主要是金属、聚合物以及复合材料为主的溶液、丝状、棒状或粉体材料。对于3D粉体材料而言，通常要求使用的粉体材料具有高球化率、超细粒径和窄粒径分布，以确保粉体材料在打印过程中的高流动性、高堆积密度和低空隙率。塑料粉体是最为常见的3D打印耗材，它具有打印温度低、粘附性能好，原料制备方法简单等优点，但是市售粉体材料形状不规则，在显微镜观察下主要呈现出无规则的片状、粒状、块状或棒状，这将导致打印器件容易出现中空、形变、坍塌等现象，不能满足工业上对终端打印器件的精度和强度需求。相对而言，粉体材料的球化率越高，其流动性越好，有利于粉末床的平铺，能够达到最致密堆积，降低打印器件的空隙率、提高机械强度。
因此，有必要提供一种提高塑料粉体的球化率的方法，以满足工业界对终端工程塑料打印器件精度和强度的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高塑料粉体的球化率的方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种塑料粉体球化方法，包括：
a、取待球化处理的塑料原材料粉末；
b、将塑料原材料粉末加入溶剂中，溶解配制待球化塑料的浓溶液；
c、将步骤b的浓溶液加入分散液中，塑料粉体在分散液中逐渐析出；
d、清洗干燥步骤c所析出的塑料粉体得产品；
其中：塑料粉体和分散液均与分散液不相溶。
优选的，步骤a的塑料原材料为PS或PA12等低熔点塑料。
优选的，步骤b中溶剂为乙醇、四氯化碳或乙醚等有机溶剂。
优选的，步骤c以750-1500r/min的速度搅拌分散液直至塑料粉体析出完成。
优选的，步骤c所加入塑料浓溶液体积不超过分散液体积的20％。
优选的，步骤d首先对塑料粉体进行过滤，然后进行清洗。
本发明的有益效果在于：
本发明首先配置待细化塑料的溶液，然后将该溶液加入与该塑料及溶剂不相溶的分散剂中并进行强力搅拌，此时原本分散在溶剂中的塑料在剪切力及表面张力的作用下不断析出，最终得到塑料球化粉体。
本发明进一步优选了塑料粉体、溶剂及分散介质，合理的选择原材料及对应的溶液和分散液有助于快速获得粒径可控的3D打印用塑料粉体；本发明向分散剂滴加塑料溶液的过程中对分散剂进行搅拌，并优选了搅拌速度，在该条件下析出的塑料粉体粒径大小均匀，尺寸适宜。
本发明的方法在大量实验的基础上，直接采用市售塑料粉为原材料，通过简单的工艺过程即可实现粉体球化，具有极高的推广价值。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为实施例1中PS粉末均匀化处理前后粒径对比；
图2为实施例1中均匀化处理后PS粉末微观形貌。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述，以下份数均为质量份。
以下实施例将公开一种塑料粉体球化方法，包括：
一种塑料粉体球化方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、取待球化处理的塑料原材料粉末；
b、将塑料原材料粉末加入溶剂中，溶解配制待球化塑料的浓溶液；
c、将步骤b的浓溶液加入分散液中，塑料粉体在分散液中逐渐析出；
d、清洗干燥步骤c所析出的塑料粉体得产品；所述塑料粉体和分散液均与分散液不相溶。
其中：步骤a的塑料原材料为PS或PA12，步骤b中溶剂为乙醇、四氯化碳或乙醚；
步骤c以750-1500r/min的速度搅拌分散液直至塑料粉体析出完成，步骤c所加入塑料浓溶液体积不超过分散液体积的20％；
步骤d首先对塑料粉体进行过滤，然后进行清洗。
实施例1：
本实施例塑料粉体球化方法，包括：
a、取100份PS材料粉末，
b、将PS粉末加入500份甲苯中，搅拌混合制得PS的浓溶液；
c、将步骤b的浓溶液缓慢滴加到分散剂水中，并以850r/min的速度对分散剂进行搅拌，再此过程中，塑料在分散液中不断析出并最终得到细小的塑料粉体；
d、首先过滤步骤c的混合液得到塑料粉体，然后用水淋洗，经过干燥即可获得高球化率的PS粉体。
本实施例中，步骤c所加入塑料浓溶液体积不超过分散液体积的20％。
采用本实施例方法制得的塑料粉体如图1、2所示，其中图1为本实施例处理前后PS粉粒粒径对比，图2为本实施例细化处理后PS粉末的显微形貌；结合图1、2可以看出，采用本发明方法处理后的PS粉末粒径得到明显细化，细化所得塑料粉末粒径为30-50μm，且粒径球化率高(＞95％)特别适宜于3D打印。
实施例2：
本实施例塑料粉体球化方法，包括：
a、取10份PA12材料粉末，
b、将PA12粉末加入20份溶剂三氯甲烷中，搅拌混合制得PA12的浓溶液；
c、将步骤b的浓溶液缓慢滴加到分散剂中甲醇)，并以1000r/min的速度对分散剂进行搅拌，再此过程中，塑料在分散液中不断析出并最终得到细小的塑料粉体；
d、首先过滤步骤c的混合液得到塑料粉体，然后用甲醇淋洗；经过干燥即可获得高球化率的PA12球化粉体。
本实施例中，步骤c所加入塑料浓溶液体积不超过分散液体积的20％。
需要说明的是，上述实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，事实上，所述塑料原材料可以是聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、变性聚苯醚、聚酯、聚苯硫醚、聚芳基酯或者其它塑料。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种塑料粉体球化方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、取待球化处理的塑料原材料粉末；
b、将塑料原材料粉末加入溶剂中，溶解配制待球化塑料的浓溶液；
c、将步骤b的浓溶液加入分散液中，塑料粉体在分散液中逐渐析出；
d、清洗干燥步骤c所析出的塑料粉体得产品；
其中：塑料粉体和分散液均与分散液不相溶。
2.根据权利要求1所述塑料粉体球化方法，其特征在于：步骤a的塑料原材料为PS或PA12等低熔点塑料。
3.根据权利要求1所述塑料粉体球化方法，其特征在于：步骤b中溶剂为乙醇、四氯化碳或乙醚等有机溶剂。
4.根据权利要求1所述塑料粉体球化方法，其特征在于：步骤c以750-1500r/min的速度搅拌分散液直至塑料粉体析出完成。
5.根据权利要求1所述塑料粉体球化方法，其特征在于：步骤c所加入塑料浓溶液体积不超过分散液体积的20％。
6.根据权利要求1所述塑料粉体球化方法，其特征在于：步骤d首先对塑料粉体进行过滤，然后进行清洗。
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