一种无机纳米粒子增强尼龙选择性激光烧结成形件的方法

摘要

本发明公开了一种无机纳米粒子增强尼龙选择性激光烧结成形件的方法，首先对无机纳米粒子进行表面有机化处理，然后通过超声波处理将无机纳米粒子均匀分散在混合溶剂中，形成无机纳米粒子悬浮液。在密闭容器中将此无机纳米粒子悬浮液、尼龙树脂及抗氧化剂混合物加热，使尼龙树脂溶解于溶剂中，然后逐渐冷却，并减压蒸馏回收溶剂，得到粉末聚集体，经溶剂回收、真空干燥、球磨，过筛即得尼龙/无机纳米粒子复合粉末材料，最后将尼龙/无机纳米粒子复合粉末材料进行SLS成形。由于SLS成形件中无机纳米粒子以纳米尺度分散在尼龙基体中，因而对尼龙SLS成形件同时具有增强、增韧作用。

主权项

1、一种无机纳米粒子增强尼龙选择性激光烧结成形件的方法，其步骤包括：(1)将无机纳米粒子和硅烷偶联剂醇-水溶液按质量比为3∶1～4∶1搅拌混合均匀，干燥后，经过球磨、过筛，得到表面有机化处理的无机纳米粒子；其中，无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙或纳米氧化锌；硅烷偶联剂醇-水溶液组成和质量百分比为：90～95％乙醇、1～2％硅烷偶联剂、其余为蒸馏水；所述硅烷偶联剂为：γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2、3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷；(2)在搅拌状态下将经过表面有机化处理的无机纳米粒子加入到混合溶剂中，然后将此混合物进行超声波处理，使无机纳米粒子均匀分散在混合溶剂中；再将此无机纳米粒子悬浮液与尼龙树脂及抗氧化剂混合后加入到密闭容器中，抽真空，通惰性气体保护，其中：以每100克尼龙树脂计，无机纳米粒子的用量为1～10克；混合溶剂的用量为500～1500克；抗氧化剂的用量为0.1～0.5克；混合溶剂的组成及质量百分比为：乙醇：70～85％，乙二醇：0.1～20％，丙二醇：0.1～10％，余量为蒸馏水；抗氧化剂由受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂组成，其中受阻酚类抗氧剂的质量百分比为60～80％，其余为亚磷酸酯类抗氧剂；所述受阻酚类抗氧剂为：1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2，6-二叔丁基-4-甲基-苯酚、N，N’-二(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺)、2，2’-双(4-甲基-6-叔丁基-苯酚)甲烷或2，2’-双(4-乙基-6-叔丁基-苯酚)甲烷；所述亚磷酸酯类抗氧剂为：2，2’-亚乙基双(4，6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯或四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4’-联苯基双亚磷酸酯；(3)以1～2℃/min的速度，将上述混合物料逐渐升温到150～165℃，使尼龙树脂完全溶解于溶剂中；(4)在快速搅拌下，以2～4℃速度逐渐冷却至室温，同时进行减压蒸馏回收溶剂，得到尼龙/无机纳米粒子复合粉末聚集体；(5)将得到的粉末聚集体进行真空干燥，再进行球磨和过筛，得到尼龙/无机纳米粒子复合粉末材料；(6)将尼龙/无机纳米粒子复合粉末材料进行选择性激光烧结成形。