CN112409784A - 一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料及其制备方法，包括：将低分子量尼龙粉末、凝聚相阻燃金属化合物、偶联剂加入到第一容器中进行搅拌后加入到挤出机中，并加入第一润滑剂进行熔融混炼，得到混炼尼龙材料；将上述混炼尼龙材料、高分子量尼龙树脂、第二润滑剂加入到挤出机中进行混炼，并拉丝切粒得到防滴落尼龙粒料；将无机填料与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中加工制粉得到防滴落尼龙半成品粉末，并将防滴落尼龙半成品粉末、流动助剂和抗氧化剂加到第二容器中进行搅拌，得到选择性激光烧结用防滴落尼龙材料。本发明不仅能让凝聚相阻燃金属化合物在低分子量尼龙粉末中具有良好的分散程度，同时能使成品材料具备良好的防滴落效果与机械性能。

Description

一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料及其制备方法
技术领域
本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料及其制备方法。
背景技术
增材制造是一种利用三维模型数据通过层层堆积的方式制造物体的技术，由于具有小批量生产周期短，生产无多余尾料及生产灵活性高等独特优势，近年来受到制造业越来越多的关注。其中选择性激光烧结技术（SLS）具有制造工艺简单，无需支撑结构，材料利用率极高等独特优势，成为了发展最快，且具备工业化生产能力的增材制造技术之一。
众所周知，聚合物是SLS的常用材料，其中，尼龙占据90%以上的市场，原因在于激光吸收效率高，机械性能好，从而能够满足手板及模型制造等中低端行业的标准要求。但随着SLS材料性能的提升与加工速度的增快，SLS技术开始向汽车行业进军，因此对材料的防滴落性也提出了新的要求。众所周知，尼龙材料的燃烧稳定性较好，可以达到UL94标准的HB级别，但欧盟对汽车内饰材料要求的ECE-R118标准中不仅对材料的燃烧稳定性作出了要求，更对材料的熔融态滴落行为有了更为严格的规定（ANNEX 7），而尼龙材料由于自身熔点较低，熔融速率过快，极易熔滴。因此，如何控制尼龙材料的熔融滴落行为，是SLS技术产业化升级及推向国际化所面临的重要挑战。
目前，在传统领域中已有多种方法来控制材料的防滴落行为，但均聚焦于材料在UL94垂直燃烧条件下的燃烧滴落行为，而对于ECE-R118标准中的熔融滴落的研究较少。从机理上来看，仅有通过纤维化形成网络结构的聚四氟乙烯和通过凝聚相隔热的镁，铝化合物能够抑制材料的熔融行为与速率。此外对于SLS技术而言，聚四氟乙烯的加入一方面会导致SLS烧结主温波动，更严重的是纤维化的聚四氟乙烯会导致材料的各向异性，使材料在Z方向的机械性能及尺寸稳定性显著下降。而对于镁，铝化合物而言，因其能够快速的吸收热量且具有环境友好的特点，使其能够很好的使用于汽车行业中。如专利号：CN108084565A通过熔融挤出法向聚丙烯中添加氢氧化铝，使制备成的复合材料的各项性能均满足燃气轮机壳的要求。虽然镁，铝类助剂具有一系列优势，也成功应用于传统加工技术中，但这类材料的内部分子多为极性结构，与非极性的聚合物材料的相容性差，非均相结构大量存在于两者的界面，成为复合材料内部缺陷，导致机械性能及防滴落性能下降。更严峻的是，SLS技术仅能在常压及低于熔点的条件下进行产品制造，导致添加微量的助剂也会大幅降低成品的性能。另一方面，不同于传统技术的整体加工，SLS技术为层层堆叠的加工方式，各项异性表现的更为显著。因此，提高镁，铝阻燃剂在聚合物中的分散程度是SLS采用防滴落尼龙材料的关键技术。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料及其制备方法，使得该材料制备的成品工件具备良好的防滴落效果与优良的机械性能。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将低分子量尼龙粉末、凝聚相阻燃金属化合物、偶联剂加入到第一容器中进行搅拌后加入到挤出机中，并加入第一润滑剂进行熔融混炼，得到混炼尼龙材料；
步骤二、将上述混炼尼龙材料、高分子量尼龙树脂、第二润滑剂加入到挤出机中进行混炼，并拉丝切粒，得到防滴落尼龙粒料；
步骤三、将无机填料与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中加工制粉，得到防滴落尼龙半成品粉末，并将所述防滴落尼龙半成品粉末、流动助剂和抗氧化剂加到第二容器中进行搅拌，得到选择性激光烧结用防滴落尼龙材料；其中，
所述高分子量尼龙树脂、低分子量尼龙粉末、凝聚相阻燃金属化合物、偶联剂、第一润滑剂、第二润滑剂、无机填料、流动助剂和抗氧化剂的重量份数比为：100：2~20：1~50：0.01~1：0.01~0.5：0.1~3：0~50：0.1~3:0.01~1。
作为本发明的进一步优选方案，所述低分子量尼龙粉末的分子量为1~3万，其平均粒径为30~800μm；所述高分子量尼龙树脂的分子量为5~50万。
作为本发明的进一步优选方案，所述高分子量尼龙树脂的分子量大于或等于所述低分子量尼龙粉末的10倍。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤一中搅拌的具体工艺参数为：第一容器的温度保持在30～60℃，搅拌速率为20～400r/min，搅拌时间为50～300min。
作为本发明的进一步优选方案，所述高分子量尼龙树脂与低分子量尼龙粉末为同一类聚合物，均为尼龙6、尼龙66、尼龙10、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1212、尼龙1012、尼龙1010中的一种或多种。
作为本发明的进一步优选方案，所述凝聚相阻燃金属化合物为氢氧化镁，氢氧化铝，碱式碳酸铝镁，或者铝酸钙。
作为本发明的进一步优选方案，所述凝聚相阻燃金属化合物的平均粒径为0.5~10μm。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤一中的混炼工艺为：温度控制在上述低分子量尼龙粉末的熔点以上10~50℃，螺杆转速为200~800r/min，时间为2~10min。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤二中的混炼工艺为：温度控制在上述尼龙粉末的熔点以上10~50℃，螺杆转速为1000~3000r/min，时间为1~4min。
本发明还提供了一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料，其由上述任一项所述选择性激光烧结用防滴落尼龙材料的制备方法制备得到。
本发明的选择性激光烧结用防滴落尼龙材料及其制备方法，通过采用上述技术方案，可以达到以下有益效果：
1. 将凝聚相阻燃金属化合物添加入低分子量尼龙粉末中，不仅可以使成品粉末具备防滴落特性，而且该类助剂不会降低粉末的流动性，使成品粉末保持可靠的SLS加工能力。
2. 将凝聚相阻燃金属化合物加入到低分子量尼龙粉末中进行一次混炼，然后再加入高分子量尼龙树脂中进行二次混炼，这样不仅能让凝聚相阻燃金属化合物在低分子量尼龙粉末中具有良好的分散程度，同时能够维持成品粉末的主体分子量，使成品材料具备良好的防滴落效果与机械性能。
3. 本发明制备的选择性激光烧结用防滴落尼龙材料绿色无污染，能够很好地适用于国内外的汽车行业当中。
具体实施方式
为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料的制备方法，即将具有凝聚相隔热能力的凝聚相阻燃金属化合物加入到熔指较高，分散能力更好的低分子量尼龙粉末中进行一次混炼，然后将以上混炼物加入到机械性能较强，稳定性更好的高分子量尼龙树脂中进行二次混炼，让上述金属化合物在尼龙中具有良好的分散，最终使成品工件具备良好的防滴落效果与优良的机械性能。
本发明的选择性激光烧结用防滴落尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将低分子量尼龙粉末、凝聚相阻燃金属化合物、偶联剂加入到第一容器中进行搅拌后加入到挤出机中，并加入第一润滑剂进行熔融混炼，得到混炼尼龙材料；
步骤二、将上述混炼尼龙材料、高分子量尼龙树脂、第二润滑剂加入到挤出机中进行混炼，并拉丝切粒，得到防滴落尼龙粒料；
步骤三、将无机填料与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中加工制粉，得到防滴落尼龙半成品粉末，并将所述防滴落尼龙半成品粉末、流动助剂和抗氧化剂加到第二容器中进行搅拌，得到选择性激光烧结用防滴落尼龙材料；其中，
所述高分子量尼龙树脂、低分子量尼龙粉末、凝聚相阻燃金属化合物、偶联剂、第一润滑剂、第二润滑剂、无机填料、流动助剂和抗氧化剂的重量份数比为：100：2~20：1~50：0.01~1：0.01~0.5：0.1~3：0~50：0.1~3:0.01~1。
具体地，所述低分子量尼龙粉末的分子量为1~3万，其平均粒径为30~800μm；所述高分子量尼龙树脂的分子量为5~50万。优选地，所述高分子量尼龙树脂的分子量大于或等于所述低分子量尼龙粉末的10倍，这样可使助剂能够在尼龙混炼的过程中得到良好分散，同时主体尼龙的分子量较大具有较好的刚性，使成品工件的机械性能优异。
所述步骤一中搅拌的具体工艺参数为：第一容器的温度保持在30～60℃，搅拌速率为20～400r/min，搅拌时间为50～300min。
所述高分子量尼龙树脂与低分子量尼龙粉末为同一类聚合物，均为尼龙6、尼龙66、尼龙10、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1212、尼龙1012、尼龙1010中的一种或多种。所述防滴落尼龙半成品粉末平均粒径为：20~80μm。
所述凝聚相阻燃金属化合物为氢氧化镁，氢氧化铝，碱式碳酸铝镁，或者铝酸钙。优选地，所述凝聚相阻燃金属化合物的平均粒径为0.5~10μm，因为合适的粒径能够让该助剂得到良好的分散，使成品粉末保持良好的流动性。
所述偶联剂为：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱，氨丙基三乙氧基硅烷，甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；
具体地，所述第一润滑剂与第二润滑剂均为：硬脂酸锌，硬脂酸钙，甲基硅油，丙三醇，石墨，硫化钼，硬脂酸丁酯，油酰胺中的一种或多种；所述无机填料为云母粉、滑石粉、蒙脱土、玻璃微珠、玻璃纤维、碳纤维中的一种或多种；所述流动助剂为：气相二氧化硅，气相碳化硅，纳米氧化钙，纳米氧化铝中的一种或多种；所述抗氧化剂为：β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]季戊四醇酯，2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和铵类抗氧剂的辛基化二苯胺中的一种或多种。
具体实施中，所述挤出机为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或多螺杆挤出机。
在一具体实施中，所述步骤一中的混炼工艺为：温度控制在上述低分子量尼龙粉末的熔点以上10~50℃，螺杆转速为200~800r/min，时间为2~10min。所述步骤二中的混炼工艺为：温度控制在上述尼龙粉末的熔点以上10~50℃，螺杆转速为1000~3000r/min，时间为1~4min。所述深冷粉碎工艺为：深冷粉碎机中粉碎室的温度为-180～-110℃，入料段温度为-150~-80℃，粉碎转子间距为0.5~5mm。主机转速为1000~8000r/min，加料速度控制在2~30kg/(kW·h)。
在另一具体实施中，所述步骤三中搅拌的具体工艺参数为：第二容器的温度保持在10~45℃，搅拌速率为400～6000r/min，搅拌时间为1～20min。
本发明还提供了一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料，其由上述任一项所述的选择性激光烧结用防滴落尼龙材料的制备方法制备得到。
为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本发明的技术方案，下面以实施例的方式对本发明的技术方案进行详细阐述。
对比例1
将20份分子量为10万，平均粒径为200μm的尼龙12粉末、50份平均粒径为0.5μm的氢氧化镁、0.3份十二烷基苯磺酸钠加入到搅拌桶中，在30℃的温度下，以20r/min的速率，搅拌时间300min。各材料混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，同时加入0.2份硬脂酸钙，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以200r/min的螺杆转速熔融混炼10min，得到一次混炼尼龙材料；将上述一次混炼尼龙材料、100份10万分子量的尼龙12树脂、0.5份硬脂酸钙加入到双螺杆挤出机中，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以1000r/min的螺杆转速熔融混炼4min，然后进行拉丝切粒，得防滴落尼龙粒料；将20份玻璃微珠与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中，在-180℃的粉碎室温度，-150℃的入料段温度，粉碎转子间距为0.5mm的条件下以8000r/min的主机转速进行粉碎，同时将加料速度控制在30kg/(kW·h)，得到平均粒径为45μm的防滴落尼龙半成品粉末，最后向该半成品粉末中加入0.1份气相二氧化硅和0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在45℃的搅拌桶温度下，以6000r/min的搅拌速度搅拌1min，制得一种适用于选择性激光烧结的防滴落尼龙12材料。
对比例2
将20份分子量为1万，平均粒径为200μm的尼龙12粉末、50份平均粒径为0.5μm的氢氧化镁、0.3份十二烷基苯磺酸钠加入到搅拌桶中，在30℃的温度下，以20r/min的速率，搅拌时间300min。各材料混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，同时加入0.2份硬脂酸钙，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以200r/min的螺杆转速熔融混炼10min，得到一次混炼尼龙材料；将上述一次混炼尼龙材料、100份1万分子量的尼龙12树脂、0.5份硬脂酸钙加入到双螺杆挤出机中，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以1000r/min的螺杆转速熔融混炼4min，然后进行拉丝切粒，得防滴落尼龙粒料；将20份玻璃微珠与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中，在-180℃的粉碎室温度，-150℃的入料段温度，粉碎转子间距为0.5mm的条件下以8000r/min的主机转速进行粉碎，同时将加料速度控制在30kg/(kW·h)，得到平均粒径为45μm的防滴落尼龙半成品粉末，最后向该半成品粉末中加入0.1份气相二氧化硅和0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在45℃的搅拌桶温度下，以6000r/min的搅拌速度搅拌1min，制得一种适用于选择性激光烧结的防滴落尼龙12材料。
对比例3
将20份分子量为10万，平均粒径为200μm的尼龙12粉末、50份平均粒径为0.5μm的氢氧化镁、0.3份十二烷基苯磺酸钠加入到搅拌桶中，在30℃的温度下，以20r/min的速率，搅拌时间300min。各材料混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，同时加入0.2份硬脂酸钙，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以200r/min的螺杆转速熔融混炼10min，得到一次混炼尼龙材料；将上述一次混炼尼龙材料、100份1万分子量的尼龙12树脂、0.5份硬脂酸钙加入到双螺杆挤出机中，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以1000r/min的螺杆转速熔融混炼4min，然后进行拉丝切粒，得防滴落尼龙粒料；将20份玻璃微珠与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中，在-180℃的粉碎室温度，-150℃的入料段温度，粉碎转子间距为0.5mm的条件下以8000r/min的主机转速进行粉碎，同时将加料速度控制在30kg/(kW·h)，得到平均粒径为45μm的防滴落尼龙半成品粉末，最后向该半成品粉末中加入0.1份气相二氧化硅和0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在45℃的搅拌桶温度下，以6000r/min的搅拌速度搅拌1min，制得一种适用于选择性激光烧结的防滴落尼龙12材料。
对比例4
将20份分子量为1万，平均粒径为200μm的尼龙12粉末、0.3份十二烷基苯磺酸钠加入到搅拌桶中，在30℃的温度下，以20r/min的速率，搅拌时间300min。各材料混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，同时加入0.2份硬脂酸钙，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以200r/min的螺杆转速熔融混炼10min，得到一次混炼尼龙材料；将上述一次混炼尼龙材料、100份10万分子量的尼龙12树脂、0.5份硬脂酸钙加入到双螺杆挤出机中，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以1000r/min的螺杆转速熔融混炼4min，然后进行拉丝切粒，得防滴落尼龙粒料；将20份玻璃微珠与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中，在-180℃的粉碎室温度，-150℃的入料段温度，粉碎转子间距为0.5mm的条件下以8000r/min的主机转速进行粉碎，同时将加料速度控制在30kg/(kW·h)，得到平均粒径为45μm的防滴落尼龙半成品粉末，最后向该半成品粉末中加入0.1份气相二氧化硅和0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在45℃的搅拌桶温度下，以6000r/min的搅拌速度搅拌1min，制得一种适用于选择性激光烧结的防滴落尼龙12材料。
实施例1
将20份分子量为1万，平均粒径为200μm的尼龙12粉末、50份平均粒径为0.5μm的氢氧化镁、0.3份十二烷基苯磺酸钠加入到搅拌桶中，在30℃的温度下，以20r/min的速率，搅拌时间300min。各材料混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，同时加入0.2份硬脂酸钙，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以200r/min的螺杆转速熔融混炼10min，得到一次混炼尼龙材料；将上述一次混炼尼龙材料、100份10万分子量的尼龙12树脂、0.5份硬脂酸钙加入到双螺杆挤出机中，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以1000r/min的螺杆转速熔融混炼4min，然后进行拉丝切粒，得防滴落尼龙粒料；将20份玻璃微珠与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中，在-180℃的粉碎室温度，-150℃的入料段温度，粉碎转子间距为0.5mm的条件下以8000r/min的主机转速进行粉碎，同时将加料速度控制在30kg/(kW·h)，得到得到平均粒径为45μm的防滴落尼龙半成品粉末，最后向该半成品粉末中加入0.1份气相二氧化硅和0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在45℃的搅拌桶温度下，以6000r/min的搅拌速度搅拌1min，制得一种适用于选择性激光烧结的防滴落尼龙12材料。
实施例2
将20份分子量为1万，平均粒径为800μm的尼龙12粉末、50份平均粒径为0.5μm的氢氧化镁、0.3份十二烷基苯磺酸钠加入到搅拌桶中，在30℃的温度下，以20r/min的速率，搅拌时间300min。各材料混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，同时加入0.2份硬脂酸钙，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以200r/min的螺杆转速熔融混炼10min，得到一次混炼尼龙材料；将上述一次混炼尼龙材料、100份8万分子量的尼龙12树脂、0.5份硬脂酸钙加入到双螺杆挤出机中，在尼龙12的熔点以上30℃的温度下，以1000r/min的螺杆转速熔融混炼4min，然后进行拉丝切粒，得防滴落尼龙粒料；将20份玻璃微珠与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中，在-180℃的粉碎室温度，-150℃的入料段温度，粉碎转子间距为0.5mm的条件下以8000r/min的主机转速进行粉碎，同时将加料速度控制在30kg/(kW·h)，得到平均粒径为45μm的防滴落尼龙半成品粉末，最后向该半成品粉末中加入0.1份气相二氧化硅和0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在45℃的搅拌桶温度下，以6000r/min的搅拌速度搅拌1min，制得一种适用于选择性激光烧结的防滴落尼龙12材料。
实施例3
将10份分子量为2.5万，平均粒径为30μm的尼龙11粉末、50份平均粒径为1μm的碱式碳酸铝镁、1份十二烷基乙氧基磺基甜菜碱加入到搅拌桶中，在60℃的温度下，以400r/min的速率，搅拌时间50min。各材料混合均匀后加入到单螺杆挤出机中，同时加入0.2份硬脂酸丁酯，在尼龙11的熔点以上50℃的温度下，以200r/min的螺杆转速熔融混炼10min，得到一次混炼尼龙材料；将上述一次混炼尼龙材料、100份分子量为25万尼龙树脂、1份硬脂酸丁酯加入到单螺杆挤出机中在尼龙11的熔点以上50℃的温度下，以2000r/min的螺杆转速熔融混炼2min，然后进行拉丝切粒，得防滴落尼龙粒料；将10份蒙脱土与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中在-110℃的粉碎室温度，入料段温度为-80℃，粉碎转子间距为5mm的条件下以1000r/min的主机转速进行粉碎，同时将加料速度控制在10kg/(kW·h)，得到平均粒径为65μm的防滴落尼龙半成品粉末，最后向该半成品粉末中加入3份气相碳化硅和1份正十八碳醇酯在20℃的温度搅拌桶下，以4000r/min的搅拌速度搅拌5min，制得一种适用于选择性激光烧结的防滴落尼龙11材料。
实施例4
将2份分子量为3万，平均粒径为500μm的尼龙1010粉末、20份平均粒径为10μm的铝酸钙、0.5份甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷加入到搅拌桶中，在40℃的温度下，以100r/min的速率，搅拌时间100min。各材料混合均匀后加入到四螺杆挤出机中，同时加入0.08份甲基硅油，在尼龙1010粉末的熔点以上10℃的温度下，以400r/min的螺杆转速熔融混炼4min，得到一次混炼尼龙材料；将上述一次混炼尼龙材料、100份分子量为45万尼龙树脂、3份甲基硅油加入到四螺杆挤出机中在尼龙1010的熔点以上40℃的温度下，以3000r/min的螺杆转速熔融混炼2min，然后进行拉丝切粒，得防滴落尼龙粒料；将25份玻璃纤维与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中在-160℃的粉碎室温度，入料段温度为-100℃，粉碎转子间距为2mm的条件下以5500r/min的主机转速进行粉碎，同时将加料速度控制在15kg/(kW·h)，得到平均粒径为80μm的防滴落尼龙半成品粉末，最后向该半成品粉末中加入1.5份纳米氧化钙和0.55份β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸在35℃的温度搅拌桶下，以2500r/min的搅拌速度搅拌8min，制得一种适用于选择性激光烧结的防滴落尼龙1010材料。
表1 选择性激光烧结用防滴落尼龙材料的烧结工件的各项性能测试数据
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由对比例1和实施例1可知，由于凝聚相阻燃金属化合物在高分子量的尼龙材料中无法得到有效的分散，即使有大分子量的尼龙做主体具有一定的机械强度，但助剂与尼龙分子的界面产生大量缺陷，一方面导致成品材料中的缺点较多，另一方面导致助剂无法有效起到防滴落的效果。因此，对比例1的机械性能及防滴落能力均弱于实施例1。
由对比例2和实施例1可知，当材料全采用低分子量的尼龙时，虽然助剂在尼龙基材中具有良好的分散效果，但由于基材本身的力学性能差，且熔指较高，因此成品工件的机械强度差，且防滴落效果弱于实施例1。
由对比例3和实施例1可知，采用高分子量的尼龙对助剂进行分散，然后再加入到低分子量的主体尼龙材料中时，高分子量尼龙无法有效分散凝聚相阻燃金属化合物，从而产生大量团聚，最终导致成品的成型效果差，机械性能下降。且防滴落效果与未添加凝聚相阻燃金属化合物的对比例4相当。
对比例4中未添加凝聚相阻燃金属化合物，因此无法起到防滴落的效果。
实施例1、2、3、4均采用了低分子量尼龙粉末与助剂进行一次混炼后，再与高分子量尼龙树脂进行二次混炼的方法能够有效地使凝聚相阻燃金属化合物在尼龙中得到充分分散，同时维持较优的机械性能。其中，实施例1至4分别适用于不同种类的尼龙材料。
将实施例1，实施例3和4与实施例2相比可知，由于实施例1，实施例3和4中高分子量的尼龙树脂的分子量大于或等于低分子量尼龙粉末的分子量的10倍，因此，不仅可使凝聚相阻燃金属化合物在尼龙中得到充分分散，而且由该材料制备得到的烧结工件的强度和模量均较优。
以上所述实施例仅表达了本发明的多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不代表对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将低分子量尼龙粉末、凝聚相阻燃金属化合物、偶联剂加入到第一容器中进行搅拌后加入到挤出机中，并加入第一润滑剂进行熔融混炼，得到混炼尼龙材料；
步骤二、将上述混炼尼龙材料、高分子量尼龙树脂、第二润滑剂加入到挤出机中进行混炼，并拉丝切粒，得到防滴落尼龙粒料；
步骤三、将无机填料与防滴落尼龙粒料转入深冷粉碎机中加工制粉，得到防滴落尼龙半成品粉末，并将所述防滴落尼龙半成品粉末、流动助剂和抗氧化剂加到第二容器中进行搅拌，得到选择性激光烧结用防滴落尼龙材料；其中，
所述高分子量尼龙树脂、低分子量尼龙粉末、凝聚相阻燃金属化合物、偶联剂、第一润滑剂、第二润滑剂、无机填料、流动助剂和抗氧化剂的重量份数比为：100：2~20：1~50：0.01~1：0.01~0.5：0.1~3：0~50：0.1~3:0.01~1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低分子量尼龙粉末的分子量为1~3万，其平均粒径为30~800μm；所述高分子量尼龙树脂的分子量为5~50万。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述高分子量尼龙树脂的分子量大于或等于所述低分子量尼龙粉末的10倍。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一中搅拌的具体工艺参数为：第一容器的温度保持在30～60℃，搅拌速率为20～400r/min，搅拌时间为50～300min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高分子量尼龙树脂与低分子量尼龙粉末为同一类聚合物，均为尼龙6、尼龙66、尼龙10、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1212、尼龙1012、尼龙1010中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凝聚相阻燃金属化合物为氢氧化镁，氢氧化铝，碱式碳酸铝镁，或者铝酸钙。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述凝聚相阻燃金属化合物的平均粒径为0.5~10μm。
8.根据权利要求1至7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的混炼工艺为：温度控制在上述低分子量尼龙粉末的熔点以上10~50℃，螺杆转速为200~800r/min，时间为2~10min。
9.根据权利要求1至8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的混炼工艺为：温度控制在上述尼龙粉末的熔点以上10~50℃，螺杆转速为1000~3000r/min，时间为1~4min。
10.一种选择性激光烧结用防滴落尼龙材料，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述选择性激光烧结用防滴落尼龙材料的制备方法制备得到。
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