CN113354942B - 一种聚合物粉体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚合物粉体及其制备方法，所述粉体由聚合物、纳米材料和水溶性高分子在去离子水中经混合加热干燥制得，所述粉体经激光粒度测量，粒径范围为1～200μm；所述聚合物选自聚酰胺，聚丙烯腈，聚酯及其各自的共聚物中的一种或几种。本发明提供的聚合物粉体由聚合物和纳米材料均匀复合，保有较为平均的粒径和球形形貌，流动性较强，有效提高了以所述粉体为原料的加工构件的精细度，且主要以水为分散体系，成本较低且环境友好，此外，可在不添加其他添加剂的条件下制备粉体，其成分仅包括用水、纳米材料、水溶性高分子和聚合物，保证了产物的纯度。

Description

一种聚合物粉体及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子粉体领域，具体地说，涉及一种聚合物粉体及其制备方法。
背景技术
高分子粉体保持了高分子本身优异的物理化学性能，且具有比表面积大、易加工等优势，可被应用于化妆品、涂料、吸附剂、层析介质等领域。随着3D打印的发展，高分子粉末逐渐应用在3D打印行业。根据不同的应用，对高分子粉末的粒径、球形度等有不同的要求。
增材制造，俗称3D打印，是一种由零件三维数据驱动直接制造零件的技术，通常是层层构造，根据原料形态不同可分为液体、固体和粉末基质三种。其中粉末基打印具有一些优势，比如无需支撑结构由未融化粉末支撑，相对于金属粉末等，聚合物粉末具有质量轻、易加工等优势；但是纯聚合物产品缺乏强度和功能，限制了3D打印聚合物的广泛工业应用。增强材料的加入可以赋予聚合物更多有用的结构和功能，如，机械强度，导电性和导热性等。因此，迫切需要可应于AM技术的聚合物复合粉末，以满足对部件新功能的需求。
高分子粉末的制备方法一般有溶解沉淀法和机械粉碎法。
申请号为201010597529.8的中国专利提供了一种制备选择性激光烧结用尼龙粉末的方法，是以尼龙粒料为原料，包括以下步骤：A、在一定溶剂中，在一定压力下，在一定温度下，将尼龙粒料在高压容器中保温保压搅拌一段时间，然后将物料取出进行真空干燥，得到经热处理的尼龙粒料；B、将一定量的步骤A热处理所得的尼龙粒料以及结晶助剂、溶剂加入高压容器中，在一定温度与压力下搅拌、超声一段时间，然后降温减压至常温常压，析出粉末，过滤、洗涤、干燥，得到尼龙粉末；C、将步骤B所得尼龙粉末与流动助剂、抗氧剂按一定配比进行混和，混和均匀后筛分，得到一种选择性激光烧结用尼龙粉末。该方案使用溶解沉淀法制粉，制备的粉末用于3D打印。但是溶解沉淀法制备的粉末表面不规则、球形度较差，且利用大量的有机试剂做溶剂，会造成较大的环境污染。
申请号为201710834954.6的中国专利公开了一种石墨烯复合尼龙粉末材料，原料组成包括尼龙和石墨烯，该石墨烯为粉末状的石墨烯微片，片径≤100微米，厚度≤30微米；所得石墨烯复合尼龙粉末材料中，石墨烯以片状存在于尼龙粉末表面。制备方法为：先将石墨烯超声分散于有机溶剂A中得到石墨烯分散液；再将尼龙与有机溶剂B混合后置于高压反应釜中，初次升温至尼龙完全溶解，解除高压后降温得到尼龙微米颗粒悬浮液；最后将石墨烯分散液与尼龙微米颗粒悬浮液混合，加热反应后再进行后处理。该方案中先使用溶解沉淀法制得尼龙粉末，将石墨烯分散在尼龙的不良溶剂中制得石墨烯分散液。之后将制得的尼龙粉末和石墨烯分散液混合均匀加热，将石墨烯粘在尼龙粉末上，得到石墨烯复合尼龙粉末。但是该尼龙粉末经历二次加工，性能受加工次数的影响，会有一定的降低。
中国专利CN109517370A提供了一种用于选择性激光烧结的尼龙粉末材料制备方法，包括如下步骤：将尼龙原料、封端剂、去离子水和抗氧化剂加入到聚合釜中发生聚合反应，再经水冷拉条出料、切粒，得到尼龙粒料，其中所述尼龙原料、封端剂和抗氧化剂的质量百分比为96～97.5％∶0.5～3.8％∶0.2～0.5％；将所述尼龙粒料和溶剂混合搅拌，采用溶剂法制粉，并通过离心过滤、干燥、筛分制得尼龙粉末。此方法制备的粉末具有较好的流动性，但是溶剂法需要使用大量有机溶剂，对环境具有一定的破坏。
中国专利CN105440663A提供了一种选择性激光烧结用尼龙微粉的制备方法，包括以下制备步骤：(1)一定温度下，将一定量的尼龙粒料与分散剂加入到二者的良溶剂中搅拌溶解得到均相透明溶液；(2)向步骤(1)的透明溶液中加入一定比例尼龙的不良溶剂，搅拌，析出沉淀，后处理，得到尼龙微球粉末；(3)将步骤(2)所得尼龙微球粉末与流动助剂、抗氧剂按一定配比进行混和，混和均匀后过120#300目筛，得到选择性激光烧结用尼龙微粉。此方法制备的粉末具有较好的球形度，但是需要进行精细的控制，制备过程比较复杂。
此外，制备高分子微粉粉体还包括深冷粉碎法和熔融分散法等方法，但是深冷粉碎法不适用韧性较强，脆化温度较低的高分子，且耗费液氮量较大，成本较高；而熔融分散法虽然以水为溶剂，利用高速分散在较短时间制备高分子粉体，但过程中需要添加大量活性剂，该类活性剂难以耐高温，且成本较高，不适宜推广使用。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种聚合物粉体及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种聚合物粉体，所述粉体由聚合物、纳米材料和水溶性高分子在去离子水中经混合加热干燥制得，所述粉体经激光粒度测量，粒径范围为1～200μm；所述聚合物选自聚酰胺，聚丙烯腈，聚酯及其各自的共聚物中的一种或几种。
优选的其D10在10-20μm，D50在50-75μm，D90小于150μm。
进一步地，所述聚合物粉体的休止角为24°～42°，优选为24°～34°。
上述方案中，提供的聚合物粉体粒径分布相对集中，且粉体形态接近球形，使得纳米材料复合聚酰胺粉体的流动性更好，堆积密度更大，可使得以所述纳米材料复合聚酰胺粉体为原料的制件表面更光滑，提高了制作精细度。而休止角的大小直接反映粉体的流动性，休止角越小，粉体的流动性越好。
本发明还提供了一种聚合物粉体的制备方法，将聚合物，纳米材料、水溶性高分子和去离子水混合，使混合物按照一定升温速率升温至保温温度后施加搅拌，同时保温一定时间，保温结束后将降温后的产物取出，用水反复清洗将水溶性高分子去除，抽滤、干燥得到所述粉体。
进一步地，所述保温温度的下限比所述聚合物熔点低70℃，所述保温温度的上限为260℃；
优选的，所述保温温度的下限比所述聚合物熔点低40℃，所述保温温度的上限比所述聚合物熔点高30℃；
更优选的，所述保温温度的下限比所述聚合物熔点低40℃，所述保温温度的上限为聚合物熔点。
进一步地，制备所述粉体的原料包括：
Figure BDA0002396867220000031
进一步地，所述升温速率为1～20℃/min，优选升温速率为3～8℃/min；所述升温过程还包括对混合物施加低速搅拌，所述低速搅拌可为1rpm～40rpm，所述达到保温温度后施加搅拌的转速为100～20000rpm，优选为500～5000rpm；所述保温时间为10min～5h，优选为20～90min。
进一步地，所述混合物的升温，搅拌和保温过程在抽真空或者气体保护的反应器中进行，保温过程压力为去离子水在此条件下的饱和蒸气压，优选0.002～5MPa；
优选的，在抽真空后向反应器中通入惰性气氛，再对混合物进行升温、搅拌和保温。
上述制备方法中，聚合物在水中升温呈熔融状态下进一步搅拌破碎成粉体，经分散在水中的纳米材料及水溶性高分子乳化、包覆、阻隔，通过两种助剂的共同作用，聚合物粉末的粒径很容易达到150μm以下以适合3D打印要求，利用高压装置可以保持高温高压且相对无氧的环境，相比现有技术，制备时间短、产量大，且仅需要进行一步制备即可得到纳米复合高分子粉体。
进一步地，所述聚合物选自聚酰胺，聚丙烯腈，聚酯及其各自的共聚物；所述的聚酰胺包括聚酰胺6，聚酰胺66，聚酰胺12，聚酰胺11，聚酰胺1012，聚酰胺56，聚酰胺46，聚酰胺1010，聚酰胺610，聚酰胺612，MC尼龙，尼龙4T，尼龙6T，尼龙1212，尼龙1313中的一种或者几种；所述的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯和/或聚对苯二甲酸丁二酯。
进一步地，所述水溶性高分子包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚异丁烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚马来酸酐中的一种或者几种。
进一步地，先将纳米材料、水溶性高分子与去离子水混合制成纳米材料分散液，再加入聚合物制成原料混合物，所述纳米材料选自零维纳米材料，一维纳米材料，二维纳米材料中的一种或者多种，
优选的，所述纳米材料可分散在水溶性高分子水溶液中且不和水溶性高分子反应或有相互作用。
上述制备方法中，所述零维纳米材料和一维纳米材料包括纳米氧化硅，纳米氧化钛，纳米氧化锆，纳米氧化锌，纳米氧化铝，纳米氧化镍，纳米金，纳米银，纳米硅，纳米碳，纳米炭黑，碳纳米纤维，碳纳米管，纳米石墨，纳米硼粉，纳米硫，纳米氧化镧，纳米氧化钕，纳米氧化铒，纳米氧化铈，纳米氧化镨，纳米氧化钇，纳米氧化铕，纳米氧化钨，纳米碳化硅，纳米氧化碲，纳米氧化铌，纳米氧化铪或纳米氧化钼；所述二维纳米材料多为层状纳米材料，包括离子型和非离子型层状材料，所述离子型层状纳米材料包括阳离子型的层状硅酸盐、层状钛酸盐、层装磷酸盐和阴离子型的水滑石类化合物，具体包括纳米蒙脱土、纳米钛酸钾、高岭土、海泡石、水滑石中的一种或几种。所述非离子型纳米层状材料包括：1.碳材料：石墨烯，氧化石墨烯；2.石墨烯类似物：元素周期表第四主族的元素，如硅烯、锗烯、硼烯、砷烯等，黑磷；3.过渡金属硫化物(TMDs)：基于金属原子的配位环境和氧化态，过渡金属硫化物(TMDs)可以形成绝缘体(HfS2)、半导体(MoS2)、半金属(TiSe2)和全金属(NbSe2)，甚至在低温条件下过渡金属硫化物(TMDs)可以表现出超导性。目前文献报道的有超过40中层状过渡金属硫化物；4.层状金属氧化物：MoO3、V2O3、V2O5、Al2O3、氧化铬、TiO2、BiOCl、MnO2；5.层状金属氢氧化物、钙钛矿类的氧化物；6.金属氮化物、碳化物：h-BN、碳化氮(g-C3N4)；7.二维金属有机框架材料：已经实现剥离的MOF包括：[Cu2Br(IN)2]n(IN＝异烟酸)、Zn-BDC(BDC＝对苯二甲酸)，在乙醇中剥离锰-2，2-二甲基琥珀酸(MnDMS)块晶，在甲醇和丙醇的混合溶剂中剥离[Zn2(bim)4](bim＝苯并咪唑)，在N，N-二甲基甲酰胺和乙腈的混合溶剂中通过扩散控制MOF生长得到超薄2D CuBDC和ZnBDC MOF材料。M-TC热塑性硫化橡胶超薄纳米片(M＝Zn，Cu，Cd，Co；TC热塑性硫化橡胶＝5，10，15，20-四(4-羧基苯基)卟吩)；8.过渡金属卤氧化物：LiCoO2、FeOCl等。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1.本发明提供的聚合物粉体复合有均匀的纳米材料，且保有较为平均的粒径和球形形貌，流动性较强，适于提高以所述粉体为原料进行3D打印构件的精细度；
2.本发明提供的聚合物粉体的制备方法，主要以水为分散体系，成本较低且环境友好；
3.本发明提供的聚合物粉体制备方法中，可在不添加其他添加剂的条件下制备粉末，其成分仅包括用水、纳米材料、水溶性高分子和聚合物粉体，保持了产物纯度；
4.本发明提供的纳米材料复合聚合物粉体的制备方法中，纳米材料复合聚合物粉体产率较高，且一步制备纳米材料复合聚合物粉体，省去了二次加工。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明实施例1的微粒结构SEM图；
图2是本发明对比例的粉体结构SEM图。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明中，粉体包括纳米材料和聚合物粉体，所述纳米材料与聚合物粉体可在去离子水中经混合加热干燥制得所述粉体，所述粉体颗粒经激光粒度测量，所述粉体的粒径范围为1～1000μm，且所述聚合物粉体的休止角为24°～42°，优选为24°～34°，上述纳米材料复合聚合物粉体粒径分布相对集中，且粉体形态接近球形，使得纳米材料复合聚合物粉体的流动性更好，堆积密度更大，可使得以所述纳米材料复合聚合物粉体为原料的制件表面更光滑，提高了制作精细度。而休止角的大小直接反映粉体的流动性，休止角越小，粉体的流动性越好。
实施例1：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、5gMC尼龙，5g聚乙烯醇、0.5g纳米氧化硅。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟，通入惰性气氛，打开加热设定温度180℃，初始转速为20rpm。等到温度升到180℃时将搅拌提高到3000rpm，保温1h，升温速率为5℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚乙烯醇。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例2：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g去离子水、5g尼龙66、3g聚乙烯醇、1g纳米氧化钛。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定在190℃，初始转速为20rpm。等到温度升到190℃时将搅拌提高到1000rpm，保温1h，升温速率为6℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚乙烯醇。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例3：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取120g去离子水、6g聚酰胺12、12g聚乙二醇、0.8g碳纳米管。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定在150℃，初始转速为40rpm。等到温度升到150℃时将搅拌提高到5000rpm，保温90min，升温速率为5℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0.002MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚乙二醇。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例4：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、10g聚酰胺6、15g聚丙烯酰胺、0.5g石墨烯。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定在200℃，初始转速为30rpm。等到温度升到200℃时将搅拌提高到3000rpm，保温50min，升温速率为3.5℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚乙烯醇。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例5：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、15g聚丙烯腈，20g聚丙烯酰胺、2.5g石墨烯。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定在180℃，初始转速为20rpm。等到温度升到180℃时将搅拌提高到1000rpm，保温20min，升温速率为6℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚丙烯酰胺。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例6：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、0.5g聚酰胺11，0.1g聚乙烯吡咯烷酮、0.1g石墨烯。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定温度为160℃，初始转速为5rpm。等到温度升到160℃时将搅拌提高1500rpm，保温20min，升温速率为5℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为2.5MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚乙烯吡咯烷酮。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例7：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取200g蒸馏水、20g聚酰胺1012，40g聚乙烯吡咯烷酮、1.5g纳米氧化钇。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定温度为175℃，初始转速为40rpm。等到温度升到175℃时将搅拌提高到20000rpm，保温2h，升温速率为3.2℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0Mpa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚乙烯吡咯烷酮。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例8：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、5g聚对苯二甲酸丁二酯，10g聚马来酸酐、1.5g纳米炭黑。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定温度为190℃，初始转速为40rpm。等到温度升到190℃时将搅拌提高到1000rpm，保温20min，升温速率为4.5℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚马来酸酐。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例9：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、5g聚对苯二甲酸乙二醇酯，5g聚乙烯醇、1.5g纳米氧化钛。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定温度为180℃，初始转速为40rpm。等到温度升到180℃时将搅拌提高到2000rpm，保温20min，升温速率为3℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚乙烯醇。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例10：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、5g聚丙烯腈，10g聚马来酸酐、1.5g纳米炭黑。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定温度为200℃，初始转速为15rpm。等到温度升到200℃时将搅拌提高到15000rpm，保温10min，升温速率为15℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0.002MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚马来酸酐。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例11：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、5g聚对苯二甲酸乙二酯，10g聚马来酸酐、5g纳米炭黑。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定温度为170℃，初始转速为1rpm。等到温度升到170℃时将搅拌提高到8000rpm，保温50min，升温速率为8℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚马来酸酐。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例12：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、5g尼龙4T和尼龙6T，10g聚马来酸酐、2g纳米炭黑。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定温度为205℃，初始转速为1rpm。等到温度升到205℃时将搅拌提高到500rpm，保温4h，升温速率为20℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚马来酸酐。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例13：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、5g聚酰胺6，10g聚乙烯吡咯烷酮、2g纳米炭黑。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定温度为180℃，初始转速为9rpm。等到温度升到180℃时将搅拌提高到40000rpm，保温10min，升温速率为5℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0.01MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚马来酸酐。自然干燥，筛分，得到产物。
实施例14：
本实施例中，采用如下方法制备聚合物粉体：
(1)称取100g蒸馏水、1.5gMC尼龙6，5g聚乙烯吡咯烷酮、0.1g纳米炭黑。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定温度为180℃，初始转速为20rpm。等到温度升到180℃时将搅拌提高到500rpm，保温6h，升温速率为3℃/min。
(3)关闭加热，自然降温到压力为0.01MPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，用水洗涤，反复三次，至洗涤水中几乎没有聚马来酸酐。自然干燥，筛分，得到产物。
对比例：
(1)称取100g乙醇、1.5gMC尼龙。
(2)将上述混合物放入反应釜中，拧紧反应釜，用泵抽真空约半分钟。打开加热设定在180℃，初始转速为20rpm。等到温度升到180℃时将搅拌提高到500rpm，保温6h。
(3)关闭加热，自然降温到压力为OMPa以后开釜。将反应釜中的物质抽滤，自然干燥，筛分，得到产物。
如图1-图2所示，上述对比例采用传统的溶解沉淀法制备粉体，其球形度较差，说明粉体无法形成均一的球形，不利于加工；所用原料MC尼龙分子量较大，用传统溶解沉淀法难以制备球形度良好的粉末，而使用本发明粉末制备方法制备尼龙粉末，如实施例1，通过产物SEM可以看出，大部分具有几乎完美的球形结构，此外，述聚合物粉体的休止角为24°～42°，优选为24°～34°，使得粉体的流动性更好。
除上述聚酰胺外，本发明还对聚丙烯腈及其共聚物、聚酯，包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT))及其共聚物具有良好的制备性能，且由上述制备方法制得的粉体球形度好；所述聚合物带有具有较强吸水性的基团，在热的作用下，水分子和高分子中的极性基团，如酰胺基团、氰基等发生亲和作用，削弱了大分子极性基团之间的作用力；随着水分子的增加，高分子链逐渐打开，链的活动性增加，熔点降低。因此，可以选择低于聚合物常态下熔点的温度作为保温温度，使聚合物在水中具有熔融形态，进而通过搅拌破碎成粉体分散在水中。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (18)

1.一种聚合物粉体，其特征在于：所述粉体由聚合物、纳米材料和水溶性高分子在去离子水中经混合并利用高压装置保持高温高压且相对无氧的环境下加热干燥制得，所述粉体经激光粒度测量，粒径范围为1～200μm；所述聚合物选自聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯中的一种或几种；
所述的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯和/或聚对苯二甲酸丁二酯；
所述纳米材料选自零维纳米材料，一维纳米材料，二维纳米材料中的一种或者多种；所述水溶性高分子包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚异丁烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚马来酸酐中的一种或者多种。
2.根据权利要求1所述的聚合物粉体，其特征在于：所述聚合物粉体的休止角为24°～42°。
3.根据权利要求2所述的聚合物粉体，其特征在于：所述聚合物粉体的休止角为24°～34°。
4.一种如权利要求1-3任一所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括：将聚合物，纳米材料、水溶性高分子和去离子水混合，使混合物按照一定升温速率升温至保温温度后施加搅拌，同时保温一定时间，保温结束后降温并将降温后的产物取出，用水反复清洗将水溶性高分子去除，抽滤、干燥得到所述粉体。
5.根据权利要求4所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述保温温度的下限比所述聚合物熔点低70℃，所述保温温度的上限为260℃。
6.根据权利要求4所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述保温温度的下限比所述聚合物熔点低40℃，所述保温温度的上限比所述聚合物熔点高30℃。
7.根据权利要求4所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述保温温度的下限比所述聚合物熔点低40℃，所述保温温度的上限为聚合物熔点。
8.根据权利要求5-7任一所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：制备所述粉体的原料包括：
聚合物 0.5-20重量份
纳米材料 0.01-5重量份
水溶性高分子 0.1-40重量份
去离子水 100重量份。
9.根据权利要求5-7任一所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述升温速率为1～20℃/min，所述升温过程还包括对混合物施加低速搅拌，所述低速搅拌可为1rpm～40rpm，所述达到保温温度后施加搅拌的转速为100～20000rpm。
10.根据权利要求9所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述升温速率为3～8℃/min。
11.根据权利要求9所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述达到保温温度后施加搅拌的转速为500～5000rpm，所述保温时间为10min～5h。
12.根据权利要求11所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述保温时间为20～90min。
13.根据权利要求9所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述混合物的升温，搅拌和保温过程在抽真空或者气体保护的反应器中进行，保温过程压力为去离子水在此条件下的饱和蒸气压。
14.根据权利要求13所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述饱和蒸气压为0.002～5MPa。
15.根据权利要求13所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：在抽真空后向反应器中通入惰性气氛，再对混合物进行升温、搅拌和保温。
16.根据权利要13所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述聚合物选自聚酰胺，聚丙烯腈，聚酯中的一种或几种；所述的聚酰胺包括聚酰胺6，聚酰胺66，聚酰胺12，聚酰胺11，聚酰胺1012，聚酰胺56，聚酰胺46，聚酰胺1010，聚酰胺610，聚酰胺612，MC尼龙，尼龙4T，尼龙6T，尼龙1212，尼龙1313中的一种或者几种。
17.根据权利要求16所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：先将纳米材料、水溶性高分子与去离子水混合制成纳米材料分散液，再加入聚合物制成原料混合物。
18.根据权利要求17所述的聚合物粉体的制备方法，其特征在于：所述纳米材料可分散在水溶性高分子水溶液中且不和水溶性高分子反应或有相互作用。
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