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激光直接成型共聚酰胺復合材料及其制備方法與流程

文檔序號:11101050閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種激光直接成型共聚酰胺復合材料,其特征在于,由以下重量份的原料制備而成:

所述共聚酰胺樹脂為聚酰胺10T/106樹脂、聚酰胺10T/1010樹脂、聚酰胺10T/1012樹脂中的至少一種;所述共聚酰胺樹脂的特性黏度為0.7~1.0dL/g;

所述脂肪族聚酰胺樹脂為聚己二酰丁二胺樹脂、聚己二酰己二胺樹脂中的至少一種;

所述偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-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、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的至少一種;

所述無堿玻璃纖維的長度為2~4mm,直徑為9~11μm;

所述激光直接成型添加劑為堿式磷酸銅、磷酸銅、硫酸銅中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的激光直接成型共聚酰胺復合材料,其特征在于,由以下重量份的原料制備而成:

3.根據權利要求1或2所述的激光直接成型共聚酰胺復合材料,其特征在于,所述共聚酰胺樹脂的特性黏度為0.75~0.95dL/g;所述脂肪族聚酰胺樹脂為聚己二酰己二胺樹脂,其特性粘度為1.22~1.84dL/g。

4.根據權利要求1或2所述的激光直接成型共聚酰胺復合材料,其特征在于,所述偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一種;所述激光直接成型添加劑為堿式磷酸銅。

5.根據權利要求1或2所述的激光直接成型共聚酰胺復合材料,其特征在于,所述共聚酰胺樹脂由單體1和聚酯酰胺共聚而成,所述單體1為摩爾比為1:0.9~0.99:0.01~0.1的癸二胺、對苯二甲酸、脂肪族二元酸,且所述對苯二甲酸和脂肪族二元酸兩者用量和與所述癸二胺的摩爾比為1,所述脂肪族二元酸為己二酸、癸二酸、十二烷二酸中的至少一種,所述聚酯酰胺加入量為所述單體1總重量的1~8%。

6.根據權利要求5所述的激光直接成型共聚酰胺復合材料,其特征在于,所述共聚酰胺樹脂由以下合成方法制得:

(1)將真空干燥后的所述單體1加入到攪拌式聚合反應器中,同時加入所述聚酯酰胺,以及分子量調節劑、抗氧劑、水;然后抽真空4~6min,通氮氣4~6min,如此循環5~7次,使反應物存在于氮氣保護下的環境中,控制所述攪拌式聚合反應器內系統壓力為0.2~0.3MPa;

(2)在2~4小時內將所述攪拌式聚合反應器密閉勻速加熱至272~280℃,調節所述攪拌式聚合反應器的攪拌速度為30~50r/min,其中,當所述攪拌式聚合反應器溫度達到215℃時,放氣至2.0MPa,并維持壓力在2.0MPa,反應1~2小時后,放氣至常壓,同時升溫至310~320℃下繼續反應1~2小時后,恒溫持續抽真空0.3~1小時后,得到所述共聚酰胺樹脂;

所述分子量調節劑是加入量為所述單體1總重量的0.1~3%的苯甲酸;所述抗氧劑是加入量為所述單體1總重量的0.1~0.3%的N,N'-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二酰胺;水適量。

7.一種權利要求1-6任一項所述的激光直接成型共聚酰胺復合材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將所述共聚酰胺樹脂和脂肪族聚酰胺樹脂置于80~100℃,干燥4~12小時后,冷卻,將冷卻后的共聚酰胺樹脂、脂肪族聚酰胺樹脂,以及所述甲苯二異氰酸酯、2,2'-(1,3-亞苯基)-二惡唑啉、N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺和雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯加入到高速攪拌機中進行混合;

(2)將所述偶聯劑、無堿玻璃纖維和激光直接成型添加劑加入到另一臺高速攪拌機中進行混合;

(3)將步驟(1)混合好的混合料經喂料器加入平行雙螺桿擠出機中,并在平行雙螺桿擠出機的側向加入步驟(2)混合好的混合物進行熔融擠出,造粒,工藝參數如下:一區溫度為265~295℃,二區溫度為295~310℃,三區溫度為300~315℃,四區溫度為305~315℃,五區溫度為305~315℃,六區溫度為305~315℃,七區溫度為305~315℃,八區溫度為305~315℃,模頭溫度為300~310℃,螺桿轉速為200~600rpm。

8.根據權利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述步驟(1)中將所述共聚酰胺樹脂和脂肪族聚酰胺樹脂置于90℃,干燥4~6小時;所述步驟(3)中的工藝參數為:一區溫度為265~290℃,二區溫度為295~305℃,三區溫度為300~310℃,四區溫度為305~310℃,五區溫度為305~310℃,六區溫度為305~310℃,七區溫度為305~310℃,八區溫度為305~310℃,模頭溫度為300~305℃,螺桿轉速為200~400rpm。

9.根據權利要求7或8所述的制備方法,其特征在于,所述平行雙螺桿擠出機的螺桿形狀為單線螺紋;螺桿長度L和直徑D之比L/D為35~50;所述螺桿上設有1個以上的嚙合塊區和1個以上的反螺紋區。

10.根據權利要求9所述的制備方法,其特征在于,所述螺桿長度L和直徑D之比L/D為35~45;所述螺桿上設有2個嚙合塊區和1個反螺紋區。

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