一種塑料粉體球化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種塑料粉體球化方法，包括a、取待球化處理的塑料原材料粉末；b、將塑料原材料粉末加入溶劑中，溶解配制待球化塑料的濃溶液；c、將步驟b的濃溶液加入分散液中，塑料粉體在分散液中逐漸析出；d、清洗干燥步驟c所析出的塑料粉體得產(chǎn)品；其中：塑料粉體和分散液均與分散液不相溶。本發(fā)明首先配置待細(xì)化塑料的溶液，然后將該溶液加入與該塑料及溶劑不相溶的分散劑中并進(jìn)行強(qiáng)力攪拌，此時原本分散在溶劑中的塑料在剪切力及表面張力的作用下不斷析出，最終得到塑料球化粉體。
【專利說明】
一種塑料粉體球化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于塑料加工領(lǐng)域，涉及塑料粉體球化方法，特別涉及一種球化塑料粉體制備3D打印原材料的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]3D打印技術(shù)是增材制造技術(shù)的一種，他具有材料利用率高，可根據(jù)設(shè)計圖直接打印產(chǎn)品，設(shè)計空間無限，產(chǎn)品無需組裝等優(yōu)點，特別適用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件。
[0003]目前，3D打印技術(shù)已經(jīng)在消費電子、汽車、航空航天、模具、國防軍工、工業(yè)設(shè)計、再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，而世界各國也紛紛對3D打印技術(shù)展示出濃厚的興趣，并制定了相關(guān)的戰(zhàn)略規(guī)劃，如美國的《國家先進(jìn)制造戰(zhàn)略計劃》，中國《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》等。
[0004]然而，3D打印自誕生至今雖然得到了長足的發(fā)展，但仍然存在打印精度低，產(chǎn)品強(qiáng)度不足等亟待解決的問題。3D打印材料對打印精度及產(chǎn)品強(qiáng)度有重要影響，當(dāng)前使用較為廣泛的3D打印材料主要是金屬、聚合物以及復(fù)合材料為主的溶液、絲狀、棒狀或粉體材料。對于3D粉體材料而言，通常要求使用的粉體材料具有高球化率、超細(xì)粒徑和窄粒徑分布，以確保粉體材料在打印過程中的高流動性、高堆積密度和低空隙率。塑料粉體是最為常見的3D打印耗材，它具有打印溫度低、粘附性能好，原料制備方法簡單等優(yōu)點，但是市售粉體材料形狀不規(guī)則，在顯微鏡觀察下主要呈現(xiàn)出無規(guī)則的片狀、粒狀、塊狀或棒狀，這將導(dǎo)致打印器件容易出現(xiàn)中空、形變、坍塌等現(xiàn)象，不能滿足工業(yè)上對終端打印器件的精度和強(qiáng)度需求。相對而目，粉體材料的球化率越聞，其流動性越好，有利于粉末床的平鋪，能夠達(dá)到最致密堆積，降低打印器件的空隙率、提高機(jī)械強(qiáng)度。
[0005]因此，有必要提供一種提高塑料粉體的球化率的方法，以滿足工業(yè)界對終端工程塑料打印器件精度和強(qiáng)度的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種提高塑料粉體的球化率的方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種塑料粉體球化方法，包括:
[0009]a、取待球化處理的塑料原材料粉末；
[0010]b、將塑料原材料粉末加入溶劑中，溶解配制待球化塑料的濃溶液；
[0011]C、將步驟b的濃溶液加入分散液中，塑料粉體在分散液中逐漸析出；
[0012]d、清洗干燥步驟c所析出的塑料粉體得產(chǎn)品；
[0013]其中:塑料粉體和分散液均與分散液不相溶。
[0014]優(yōu)選的，步驟a的塑料原材料為PS或PA12等低熔點塑料。
[0015]優(yōu)選的，步驟b中溶劑為乙醇、四氯化碳或乙醚等有機(jī)溶劑。
[0016]優(yōu)選的，步驟c以750_1500r/min的速度攪拌分散液直至塑料粉體析出完成。
[0017]優(yōu)選的，步驟c所加入塑料濃溶液體積不超過分散液體積的20%。
[0018]優(yōu)選的，步驟d首先對塑料粉體進(jìn)行過濾，然后進(jìn)行清洗。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]本發(fā)明首先配置待細(xì)化塑料的溶液，然后將該溶液加入與該塑料及溶劑不相溶的分散劑中并進(jìn)行強(qiáng)力攪拌，此時原本分散在溶劑中的塑料在剪切力及表面張力的作用下不斷析出，最終得到塑料球化粉體。
[0021]本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選了塑料粉體、溶劑及分散介質(zhì)，合理的選擇原材料及對應(yīng)的溶液和分散液有助于快速獲得粒徑可控的3D打印用塑料粉體；本發(fā)明向分散劑滴加塑料溶液的過程中對分散劑進(jìn)行攪拌，并優(yōu)選了攪拌速度，在該條件下析出的塑料粉體粒徑大小均勻，尺寸適宜。
[0022]本發(fā)明的方法在大量實驗的基礎(chǔ)上，直接采用市售塑料粉為原材料，通過簡單的工藝過程即可實現(xiàn)粉體球化，具有極高的推廣價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明:
[0024]圖1為實施例1中PS粉末均勻化處理前后粒徑對比；
[0025]圖2為實施例1中均勻化處理后PS粉末微觀形貌。

【具體實施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，以下份數(shù)均為質(zhì)量份。
[0027]以下實施例將公開一種塑料粉體球化方法，包括:
[0028]一種塑料粉體球化方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0029]a、取待球化處理的塑料原材料粉末；
[0030]b、將塑料原材料粉末加入溶劑中，溶解配制待球化塑料的濃溶液；
[0031]C、將步驟b的濃溶液加入分散液中，塑料粉體在分散液中逐漸析出；
[0032]d、清洗干燥步驟c所析出的塑料粉體得產(chǎn)品；所述塑料粉體和分散液均與分散液不相溶。
[0033]其中:步驟a的塑料原材料為PS或PA12，步驟b中溶劑為乙醇、四氯化碳或乙醚；
[0034]步驟c以750_1500r/min的速度攪拌分散液直至塑料粉體析出完成，步驟c所加入塑料濃溶液體積不超過分散液體積的20% ；
[0035]步驟d首先對塑料粉體進(jìn)行過濾，然后進(jìn)行清洗。
[0036]實施例1:
[0037]本實施例塑料粉體球化方法，包括:
[0038]a、取100份PS材料粉末，
[0039]b、將PS粉末加入500份甲苯中，攪拌混合制得PS的濃溶液；
[0040]C、將步驟b的濃溶液緩慢滴加到分散劑水中，并以850r/min的速度對分散劑進(jìn)行攪拌，再此過程中，塑料在分散液中不斷析出并最終得到細(xì)小的塑料粉體；
[0041]d、首先過濾步驟c的混合液得到塑料粉體，然后用水淋洗，經(jīng)過干燥即可獲得高球化率的PS粉體。
[0042]本實施例中，步驟c所加入塑料濃溶液體積不超過分散液體積的20%。
[0043]采用本實施例方法制得的塑料粉體如圖1、2所示，其中圖1為本實施例處理前后PS粉粒粒徑對比，圖2為本實施例細(xì)化處理后PS粉末的顯微形貌；結(jié)合圖1、2可以看出，采用本發(fā)明方法處理后的PS粉末粒徑得到明顯細(xì)化，細(xì)化所得塑料粉末粒徑為30-50 μ m,且粒徑球化率高(> 95% )特別適宜于3D打印。
[0044]實施例2:
[0045]本實施例塑料粉體球化方法，包括:
[0046]a、取10份PAl2材料粉末，
[0047]b、將PA12粉末加入20份溶劑三氯甲烷中，攪拌混合制得PA12的濃溶液；
[0048]C、將步驟b的濃溶液緩慢滴加到分散劑中甲醇)，并以1000r/min的速度對分散劑進(jìn)行攪拌，再此過程中，塑料在分散液中不斷析出并最終得到細(xì)小的塑料粉體；
[0049]d、首先過濾步驟c的混合液得到塑料粉體，然后用甲醇淋洗；經(jīng)過干燥即可獲得高球化率的PA 12球化粉體。
[0050]本實施例中，步驟c所加入塑料濃溶液體積不超過分散液體積的20 %。
[0051]需要說明的是，上述實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，事實上，所述塑料原材料可以是聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、變性聚苯醚、聚酯、聚苯硫醚、聚芳基酯或者其它塑料。
[0052]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其做出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種塑料粉體球化方法，其特征在于，包括以下步驟: a、取待球化處理的塑料原材料粉末； b、將塑料原材料粉末加入溶劑中，溶解配制待球化塑料的濃溶液； C、將步驟b的濃溶液加入分散液中，塑料粉體在分散液中逐漸析出； d、清洗干燥步驟c所析出的塑料粉體得產(chǎn)品； 其中:塑料粉體和分散液均與分散液不相溶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述塑料粉體球化方法，其特征在于:步驟a的塑料原材料為PS或PA12等低熔點塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述塑料粉體球化方法，其特征在于:步驟b中溶劑為乙醇、四氯化碳或乙醚等有機(jī)溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述塑料粉體球化方法，其特征在于:步驟c以750-1500r/min的速度攪拌分散液直至塑料粉體析出完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述塑料粉體球化方法，其特征在于:步驟c所加入塑料濃溶液體積不超過分散液體積的20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述塑料粉體球化方法，其特征在于:步驟d首先對塑料粉體進(jìn)行過濾，然后進(jìn)行清洗。
【文檔編號】B29B9/08GK104260225SQ201410373142
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】張代軍, 黎靜, 譚陸西, 段宣明 申請人:中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院