本發(fā)明涉及快速成型領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種激光燒結(jié)成形3D打印聚酰亞胺粉末耗材的制備方法。
背景技術(shù)：
：3D打印技術(shù)作為新興的材料加工成型技術(shù)，已成為第3次工業(yè)革命的重要標(biāo)志之一。3D打印，起源于20世紀(jì)70年代末至80年代初，其關(guān)鍵的技術(shù)優(yōu)勢是采用數(shù)字化手段快速制造不同材質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)制品，可應(yīng)用于一些高精尖的先進(jìn)制造領(lǐng)域，工藝過程節(jié)能節(jié)材。傳統(tǒng)的減材制造技術(shù)，一般采用切割、磨削、腐蝕和熔融等方法，得到特定形狀的制品，再通過拼裝、焊接等方法組合成制品，制作周期較長，工序復(fù)雜，產(chǎn)品報(bào)廢率高，成本高。在此背景下，3D打印快速成型技術(shù)逐漸發(fā)展起來。選擇性激光燒結(jié)(selectivelasersintering，SLS)是一種3D打印技術(shù)。SLS技術(shù)基于離散堆積制造原理，將零件三維實(shí)體模型文件沿Z向分層切片，并生成STL文件，文件中保存著零件實(shí)體的截面信息，然后利用激光的熱作用，根據(jù)零件的切片信息，將固體粉末材料層層粘結(jié)堆積，最終成形出零件原型或功能零件。燒結(jié)材料是SLS技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它對(duì)燒結(jié)件的成形速度和精度及其物理機(jī)械性能起著決定性作用，直接影響到燒結(jié)件的應(yīng)用以及SLS技術(shù)與其他快速成形技術(shù)的競爭力。因此，在SLS技術(shù)方面有影響力的公司如3D(DTM)、EOS公司都在大力研究并提供激光燒結(jié)材料，有很多科研機(jī)構(gòu)和一些從事材料生產(chǎn)的專業(yè)公司也加入到激光燒結(jié)材料的研究開發(fā)當(dāng)中。目前已開發(fā)出多種激光燒結(jié)材料，按材料性質(zhì)可分為以下幾類：金屬基粉末材料、陶瓷基粉末材料、覆膜砂、高分子粉末材料等。其中高分子粉末材料包括聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、高抗沖聚乙烯(HIPS)。但這些高分子材料存在粉末材料分散均勻性差的缺陷。另一方面，這些材料在進(jìn)行激光燒結(jié)時(shí)由于表觀粘度高，難以形成致密的燒結(jié)件，較高的孔隙率導(dǎo)致燒結(jié)件的力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于材料的本體力學(xué)性能，因此，用此類聚合物制作的燒結(jié)件不能直接用作功能件。提高聚合物激光燒結(jié)件的強(qiáng)度主要依靠后處理，而燒結(jié)件強(qiáng)度提高的程度取決于燒結(jié)材料與浸漬樹脂的相容性。因此，選擇用于制作功能件的聚合物除了要考慮材料的激光燒結(jié)性能外，更要考慮與浸漬樹脂的相容性。聚酰亞胺(polyimide，PI)是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-NH-CO-)的一類聚合物。由于聚酰亞胺主鏈上含有酰亞胺環(huán)，使得其具有優(yōu)良耐熱性、耐化學(xué)穩(wěn)定性、力學(xué)性能和電性能，不僅可以在傳統(tǒng)的航空、航天及國防科技工業(yè)中用作結(jié)構(gòu)性樹脂基復(fù)合材料和特種材料、在電子工業(yè)中用作絕緣材料、在一些通用技術(shù)中用做吸熱及吸聲材料、結(jié)構(gòu)粘接劑和保護(hù)涂層，而且逐步開始在集成電路、液晶顯示、發(fā)光器件、燃料電池、光纖通訊、氣體分離等高科技領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。雖然標(biāo)準(zhǔn)型PI在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，但目前在一些高
技術(shù)領(lǐng)域：
中的應(yīng)用，如激光燒結(jié)成形3D打印領(lǐng)域，聚酰亞胺并沒有作為打印材料被廣泛應(yīng)用。有必要開發(fā)一種制備聚酰亞胺粉末耗材的方法，制備出適于3D打印技術(shù)的耐高溫、與浸漬樹脂具有良好的相容性、具有均勻的粒徑、無需添加粘結(jié)劑的聚酰亞胺耗材，可以方便快捷地成形精密、異型、復(fù)雜、機(jī)械強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好的部件，并可用來制備現(xiàn)今的無人駕駛飛機(jī)、微型機(jī)器人上的許多零部件，如微型齒輪、微型曲軸、微型連桿。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種激光燒結(jié)成形3D打印聚酰亞胺粉末耗材的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚酰亞胺放入高速混合機(jī)中，110℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為2℃/min～8℃/min，最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h；(2)將步驟(1)中干燥后的聚酰亞胺加入研磨機(jī)中，在320r/min條件下，研磨1h～2h，得到聚酰亞胺粗產(chǎn)品；(3)將步驟(2)中聚酰亞胺粗產(chǎn)品在100℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為2℃/min～8℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h。得到激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材。在一種實(shí)施方式中，所述的聚酰亞胺粉末的粒徑為10μm-100μm。在一種實(shí)施方式中，所述的步驟(1)、步驟(3)中的升溫頻率為4℃/min～6℃/min。在一種實(shí)施方式中，所述聚酰亞胺的制備方法，包括以下步驟：A.將二酐加入到含有二胺和2-(4-氨基苯基)-5氨基苯基苯并咪唑(DAPBI)的DMAc溶液中，低溫條件下攪拌4-8h，得到前驅(qū)體溶液；B.在步驟A中的前體溶液中，加入苯酐封端劑、DMAc，攪拌18h-22h，得到苯酐封端的聚酰胺酸(PAA)溶液；C.在步驟B中PAA溶液中加入亞胺化試劑，反應(yīng)16h～24h后，加入乙醇處理反應(yīng)液，萃取，熱處理反應(yīng)液后得到聚酰亞胺。在一種實(shí)施方式中，所述的二酐選自3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)、4,4’-氧雙鄰苯二甲酸酐、5,5’-氧代(4,1-苯氧基)]雙鄰苯二甲酸酐中一種或多種。在一種實(shí)施方式中，所述的二胺包括芳香二胺、咪唑二胺。在一種實(shí)施方式中，所述二酐與二胺的摩爾比為1：3～1：1。在一種實(shí)施方式中，所述熱處理的時(shí)間為0.5～1.5h。在一種實(shí)施方式中，鄰苯二甲酸酐、苯乙炔苯酐、5-降冰片烯-2，3-二酸酐中的任意一種。本發(fā)明另一方面提供了一種激光燒結(jié)成形3D打印用聚酰亞胺粉末，采用所述的制備方法制備得到。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的制備方法采用梯度升溫過程，縮短了聚酰亞胺的干燥周期，使得聚酰亞胺得到有效的干燥，采用的梯度升溫的頻率為2℃/min～8℃/min有效的控制了聚酰亞胺中水分、雜質(zhì)的出去，對(duì)于制備出均勻粒徑的聚酰亞胺粉末提供了保證。另一方面，采用干燥-研磨-干燥的程序制備出的聚酰亞胺粉末，得到與浸漬樹脂具有良好的相容性、具有均勻的粒徑、無需添加粘結(jié)劑的聚酰亞胺耗材。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供一種激光燒結(jié)成形3D打印聚酰亞胺粉末耗材的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚酰亞胺放入高速混合機(jī)中，110℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為2℃/min～8℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h；(2)將步驟(1)中干燥后的聚酰亞胺加入研磨機(jī)中，在320r/min條件下，研磨1h～2h，得到聚酰亞胺粗產(chǎn)品；(3)將步驟(2)中聚酰亞胺粗產(chǎn)品在100℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為2℃/min～8℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h，得到激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SelectiveLaserSintering)是快速成型技術(shù)中重要的一個(gè)分支,它集成了機(jī)械制造基礎(chǔ)、激光技術(shù)、材料科學(xué)、現(xiàn)代控制工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代測試技術(shù)及CAD/CAM理論基礎(chǔ)及應(yīng)用等技術(shù)。該技術(shù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)制造出零件原型和模具，廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造的各個(gè)領(lǐng)域。該技術(shù)基于分層-疊加原理，利用計(jì)算機(jī)控制高能激光束的運(yùn)動(dòng)軌跡，利用激光束的高能量熔化金屬粉末，待激光光斑移開之后，金屬液又快速凝固。整個(gè)過程就是激光光斑運(yùn)動(dòng)的由點(diǎn)到面，再由面到體的過程，每個(gè)零件都是由成形面層層疊加而成。SLS加工過程的技術(shù)路線是，首先針對(duì)零件建立相應(yīng)的CAD模型，將模型導(dǎo)入成型系統(tǒng)進(jìn)行逐層切片，得到的每一層切片包含截面的幾何信息，生成STL格式文件。然后高能激光束在計(jì)算機(jī)的控制下沿著每一層切片的軌跡進(jìn)行掃描，熔化該區(qū)域內(nèi)的金屬粉末。待一層結(jié)束后再鋪下一層粉末，重復(fù)以上過程直至零件成形。所述激光燒結(jié)3D打印聚酰亞胺粉末耗材在3D打印機(jī)上成型的應(yīng)用，特點(diǎn)為：將激光燒結(jié)3D打印聚酰亞胺粉末耗材加入到選擇性激光燒結(jié)成型機(jī)的供粉缸中，鋪粉滾輪將粉末材料均勻地鋪在加工平面上并被加熱至加工溫度，激光器發(fā)出激光，計(jì)算機(jī)控制激光器的開關(guān)及掃描器的角度，使得激光束在加工平面上根據(jù)對(duì)應(yīng)的二維片層形狀進(jìn)行掃描，激光束掃過之后，工作臺(tái)下移一個(gè)層厚，再鋪粉，激光束掃描，如此反復(fù)，得到激光燒結(jié)件，其中激光束在加工平面上掃描的方式為分區(qū)域掃描。所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的預(yù)熱溫度為70～85℃；優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的預(yù)熱溫度為70～80℃；更優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的預(yù)熱溫度為75℃。所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的輸入能量密度為0.1～0.4J/mm3；優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的輸入能量密度為0.2～0.3J/mm3；更優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的輸入能量密度為0.28J/mm3。所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的激光功率為10～60W；優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的激光功率為15～30W。所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的掃描速率為1500～2000mm/s；優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的掃描速率為1800～2000mm/s；更優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的掃描速率為1900mm/s。所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的燒結(jié)間距為0.1～0.2mm；優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的燒結(jié)間距為0.15～0.18mm；更優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的燒結(jié)間距為0.16mm。所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的單層厚度為0.1～0.2mm；優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的單層厚度為0.12～0.18mm；更優(yōu)選地，所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的單層厚度為0.16mm。所述3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)的制備方法，包括以下步驟：(1)將3-氯代鄰苯二甲酸酐溶于乙酸酐中，至完全溶解，再加入甲胺水溶液，加熱反應(yīng)3.5-5h后，冷卻至室溫，并用冰水冷卻至10℃以下，過濾、干燥，即得產(chǎn)物A；(2)將步驟(1)中的產(chǎn)物A與間苯二酚溶于二甲基亞砜，至完全溶解，再加入催化劑并加熱回流反應(yīng)，反應(yīng)過程中TLC追蹤間苯二酚，至體系中無間苯二酚后，繼續(xù)回流反應(yīng)0.5-2h，隨后抽濾、冷卻、水洗、離心、干燥，即得產(chǎn)物B；(3)將步驟(2)中的產(chǎn)物B與氫氧化鈉溶液進(jìn)行混合，加熱至沸騰，待固體溶解后反應(yīng)0.5-2h，隨后加入濃鹽酸調(diào)節(jié)pH為7-8，繼續(xù)煮沸5-15min，過濾除去不溶固體，將濾液加熱至沸騰，并用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH為1-2，冷卻，即得產(chǎn)物C；(4)將步驟(3)中的產(chǎn)物C與脫水劑進(jìn)行混合，攪拌加熱，脫水過濾、洗滌、干燥，即得3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)。所述聚酰亞胺的制備方法包括以下步驟：(1)在室溫把稱好的二酐粉末在攪拌下加入到二胺的DMAc溶液中，攪拌6h左右得到固含量為10％左右的聚酰胺酸溶液；(2)向步驟(1)中加入封端劑苯酐，繼續(xù)攪拌20h得到苯酐封端的聚酰胺酸溶液；(3)向步驟(2)中加入一定量的酸酐及三乙胺進(jìn)行化學(xué)亞胺化，反應(yīng)20h后在乙醇中沉淀，所沉淀出的聚酰亞胺粉末用乙醇在索氏提取器中萃取后真空200℃熱處理1h，得到聚酰亞胺樣品。所述的二胺選自：對(duì)苯二胺、1，4-二氨基苯、聯(lián)苯二胺、2，2′-雙三氟甲基-4，4′-聯(lián)苯二胺、4，4′-二氨基二苯醚、1，4，-雙(4-氨基苯氧基)苯、1，4，-雙(3-氨基苯氧基)苯、1，3，-雙(4-氨基苯氧基)苯、2，5-雙(4-氨基苯氧基)-3′-三氟甲基聯(lián)苯、2，5-雙(4-氨基苯氧基)-3′，5′-二(三氟甲基)聯(lián)苯、1，4-雙(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯、1，4-雙(3-氨基-5-三氟甲基苯氧基)苯、1，4-雙(4-氨基-2-三氟甲基)苯、2，6-雙(4-氨基苯氧基)芐腈、2，6-雙(3-氨基苯氧基)芐腈、2，4-雙(4-氨基苯氧基)芐腈、2，4-雙(3-氨基苯氧基)芐腈、1，4-雙(2-氰基-4-氨基苯氧基)苯、2，5-雙(2-氰基-4-氨基苯氧基)苯腈、3，6-雙-(2-氰基-4-氨基苯氧基)鄰苯二腈、1，4-雙(4-氨基苯氧基)四氟代苯、1，4-雙(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)四氟代苯、2，2-雙(3-氨基-4-羥基苯基)-六氟丙烷、3，3′-二羥基-2，2-二(4-氨基苯基)、3，3′-二羥基聯(lián)苯胺、聯(lián)苯胺-2，2′-二磺酸、2，2′-雙三氟甲基-4，4′--氨基-苯醚、4，4′-二氨基二苯醚-2，2′-二磺酸、2-(4-氨基苯基)-5氨基苯基苯并咪唑、2，2′-雙(3-氨基苯基)苯并咪唑中任意一種。所述亞胺化試劑為乙酸酐、三乙胺、吡啶。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例1激光燒結(jié)成形3D打印用聚酰亞胺粉末耗材的制備方法，包括如下步驟：(1)將聚酰亞胺放入高速混合機(jī)中，110℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為2℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h；(2)將步驟(1)中干燥后的聚酰亞胺加入研磨機(jī)中，在320r/min條件下，研磨2h,得到聚酰亞胺粗產(chǎn)品；(3)將步驟(2)中聚酰亞胺粗產(chǎn)品在100℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為2℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h。得到激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材。所述聚酰亞胺的制備方法，包括以下步驟：(1)稱取0.04mol的3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)加入到0.02mol的對(duì)苯二胺和0.02mol的2-(4-氨基苯基)-5氨基苯基苯并咪唑的DMAc溶液中加入三口燒瓶中，加入250mLDMAc，放入低溫浴中(-10℃)，快速攪拌，反應(yīng)5h后；(2)向步驟(1)中加入苯酐封端劑，期間加入DMAc對(duì)溶液逐步稀釋，繼續(xù)攪拌18h左右得到質(zhì)量濃度10％苯酐封端的PAA溶液；(3)向步驟(2)中加入0.3mol乙酸酐、0.015mol三乙胺及0.035mol吡啶進(jìn)行化學(xué)亞胺化，55℃下大約反應(yīng)22h后在水中沉淀，所沉淀出來的聚酰亞胺粉末用乙醇在索氏提取器中萃取后真空180℃熱處理1.2h，得到聚酰亞胺。所述3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)的合成方法，包括以下步驟：(1)將3-氯代鄰苯二甲酸酐置于反應(yīng)容器中，將3-氯代鄰苯二甲酸酐與乙酸酐按照12g：45ml的配比，加入乙酸酐，在50℃下攪拌40min，至3-氯代鄰苯二甲酸酐完全溶解，將3-氯代鄰苯二甲酸酐與甲胺水溶液按照12g：9ml的配比，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％的甲胺水溶液，加熱回流，甲苯帶水反應(yīng)4h后，冷卻至室溫，并用冰水冷卻至5℃以下，過濾、干燥，即得產(chǎn)物A；(2)將按照1.5：1的質(zhì)量配比稱取步驟(1)中的產(chǎn)物A與間苯二酚于反應(yīng)容器中，并加入120ml的二甲基亞砜，攪拌使原料完全溶解，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為總原料的2％的碳酸鉀并加熱回流，回流反應(yīng)3h，熱過濾，濾液冷卻至室溫，傾倒入水中并不斷攪拌，析出的沉淀經(jīng)離心機(jī)離心得到固體，得到固體經(jīng)鹽酸酸化、水洗、干燥后，以無水乙醇作為溶劑并用索式提取器除去過濾的間二苯酚，再用氯仿洗滌，直至TLC檢測不出間苯二酚，即得產(chǎn)物B；(3)將步驟(2)中的產(chǎn)物B與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22％的氫氧化鈉溶液按照2g：13ml配比進(jìn)行混合，加熱至沸騰，待固體溶解后反應(yīng)2h，隨后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38％的濃鹽酸調(diào)節(jié)pH為7-8，繼續(xù)煮沸10min，過濾除去不溶固體，將濾液加熱至沸騰，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38％的濃鹽酸調(diào)節(jié)pH為1-2，冷卻，即得產(chǎn)物C；(4)將步驟(3)中的產(chǎn)物C與乙酸酐進(jìn)行混合，攪拌加熱至140℃，脫水過濾、洗滌、干燥，即得3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)，產(chǎn)率為98％。實(shí)施例2激光燒結(jié)成形3D打印用聚酰亞胺粉末耗材的制備方法，包括如下步驟：(1)將聚酰亞胺放入高速混合機(jī)中，120℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為4℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h；(2)將步驟(1)中干燥后的聚酰亞胺加入研磨機(jī)中，在320r/min條件下，研磨1.5h,得到聚酰亞胺粗產(chǎn)品；(3)將步驟(2)中聚酰亞胺粗產(chǎn)品在110℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為4℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h。得到激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材。所述聚酰亞胺的制備方法同實(shí)施例1,區(qū)別在于所述二胺單體為1，4-雙(2-氰基-4-氨基苯氧基)苯。所述3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)的合成方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3激光燒結(jié)成形3D打印用聚酰亞胺粉末耗材的制備方法，包括如下步驟：(1)將聚酰亞胺放入高速混合機(jī)中，130℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為6℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h；(2)將步驟(1)中干燥后的聚酰亞胺加入研磨機(jī)中，在320r/min條件下，研磨1.5h,得到聚酰亞胺粗產(chǎn)品；(3)將步驟(2)中聚酰亞胺粗產(chǎn)品在110℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為6℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h，得到激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材。所述聚酰亞胺的制備方法同實(shí)施例1,區(qū)別在于所述二胺單體為1，4-二氨基苯。所述3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)的合成方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4激光燒結(jié)成形3D打印用聚酰亞胺粉末耗材的制備方法，包括如下步驟：(1)將聚酰亞胺放入高速混合機(jī)中，120℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為8℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h；(2)將步驟(1)中干燥后的聚酰亞胺加入研磨機(jī)中，在320r/min條件下，研磨2h,得到聚酰亞胺粗產(chǎn)品；(3)將步驟(2)中聚酰亞胺粗產(chǎn)品在120℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為8℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h，得到激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材。所述聚酰亞胺的制備方法同實(shí)施例1,區(qū)別在于所述二胺單體為聯(lián)苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5氨基苯基苯并咪唑的混合物，且對(duì)苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5氨基苯基苯并咪唑的摩爾比為1：2。所述3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)的合成方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5激光燒結(jié)成形3D打印用聚酰亞胺粉末耗材的制備方法，包括如下步驟：(1)將聚酰亞胺放入高速混合機(jī)中，114℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為2℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h；(2)將步驟(1)中干燥后的聚酰亞胺加入研磨機(jī)中，在320r/min條件下，研磨2h,得到聚酰亞胺粗產(chǎn)品；(3)將步驟(2)中聚酰亞胺粗產(chǎn)品在120℃起梯度升溫干燥，升溫頻率為5℃/min,最終穩(wěn)定在150℃，干燥0.5h，得到激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材。所述聚酰亞胺的制備方法同實(shí)施例1,區(qū)別在于所述二胺單體為1，4-雙(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯和2-(4-氨基苯基)-5氨基苯基苯并咪唑的混合物，且對(duì)苯二胺和2-(4-氨基苯基)-5氨基苯基苯并咪唑的摩爾比為1：3。所述3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)的合成方法同實(shí)施例1。對(duì)比例1激光燒結(jié)成形3D打印用聚酰亞胺粉末耗材的制備方法，包括如下步驟：(1)將聚酰亞胺放入高速混合機(jī)中，100℃起梯度升溫干燥，干燥2h；(2)將步驟(1)中干燥后的聚酰亞胺加入研磨機(jī)中，在320r/min條件下，研磨2h,得到聚酰亞胺粗產(chǎn)品；(3)將步驟(2)中聚酰亞胺粗產(chǎn)品在110℃起梯度升溫干燥，干燥2h。得到激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材。所述聚酰亞胺的制備方法同實(shí)施例1，所述3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)的合成方法同實(shí)施例1。對(duì)比例2激光燒結(jié)成形3D打印用聚酰亞胺粉末耗材的制備方法，包括如下步驟：(1)將聚酰亞胺放入高速混合機(jī)中，150℃起梯度升溫干燥，干燥2h；(2)將步驟(1)中干燥后的聚酰亞胺加入研磨機(jī)中，在320r/min條件下，研磨2h,得到聚酰亞胺粗產(chǎn)品；(3)將步驟(2)中聚酰亞胺粗產(chǎn)品在150℃起梯度升溫干燥，干燥2h。得到激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材。所述聚酰亞胺的制備方法同實(shí)施例1，所述3,3′-(間苯二氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)的合成方法同實(shí)施例1。實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例4、對(duì)比例1、對(duì)比例2制備得到的激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材，在3D打印機(jī)上成型的應(yīng)用。將激光燒結(jié)3D打印聚酰亞胺粉末耗材加入到選擇性激光燒結(jié)成型機(jī)的供粉缸中，鋪粉滾輪將粉末材料均勻地鋪在加工平面上并被加熱至加工溫度，激光器發(fā)出激光，計(jì)算機(jī)控制激光器的開關(guān)及掃描器的角度，使得激光束在加工平面上根據(jù)對(duì)應(yīng)的二維片層形狀進(jìn)行掃描，激光束掃過之后，工作臺(tái)下移一個(gè)層厚，再鋪粉，激光束掃描，如此反復(fù)，得到激光燒結(jié)件，其中激光束在加工平面上掃描的方式為分區(qū)域掃描；所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的預(yù)熱溫度為75℃；所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的輸入能量密度為0.28J/mm3；所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的激光功率為18W；所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的掃描速率為1900mm/s；所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的燒結(jié)間距為0.16mm；所述激光燒結(jié)成型3D打印聚酰亞胺粉末耗材的單層厚度為0.16mm。由所述聚酰亞胺粉末制備得到的聚酰亞胺3D打印成品進(jìn)行性能測試的結(jié)果如下。性能測試?yán)煨阅?在CMT5504型電子萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行抗拉強(qiáng)度試驗(yàn),按GB/T1040-1992標(biāo)準(zhǔn)制成標(biāo)準(zhǔn)樣條,拉伸速度為5mm/s。彎曲性能:在CMT5504型電子萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行彎曲性能試驗(yàn),按GB/T9341-2008標(biāo)準(zhǔn)制成標(biāo)準(zhǔn)樣條,試驗(yàn)速度為2mm/min。無缺口試樣簡支梁沖擊強(qiáng)度:在XJC-25Z型機(jī)械組合擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行沖擊試驗(yàn),按GB/T1043-1993制成標(biāo)準(zhǔn)樣條,沖擊能量為2J。表1性能測試結(jié)果拉伸強(qiáng)度(MPa)彎曲強(qiáng)度(MPa)沖擊強(qiáng)度(缺口)(J/m)實(shí)施例185.26137.8570.32實(shí)施例280.23136.5268.72實(shí)施例378.65135.4669.54實(shí)施例480.37134.2368.25實(shí)施例579.38134.5367.38對(duì)比例169.12120.0663.12對(duì)比例271.68121.2363.13從上述性能測試結(jié)果中可以看出，當(dāng)采用梯度升溫的過程對(duì)聚酰亞胺的原材料進(jìn)行干燥時(shí)，得到聚酰亞胺粉末粒徑分布均勻，與浸漬樹脂具有良好的相容性、無需添加粘結(jié)劑的聚酰亞胺耗材。通過激光燒結(jié)原理是在幾乎無外力施加條件下加工材料使得燒結(jié)出的成形件具有很強(qiáng)的物理性能和化學(xué)性能，并且提出的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)材料的方案簡便快速，極大的縮減時(shí)間和節(jié)約資源。前述的實(shí)施例僅是說明性的，用于解釋本發(fā)明所述方法的一些特征。所附的權(quán)利要求旨在要求可以設(shè)想的盡可能廣的范圍，且本文所呈現(xiàn)的實(shí)施例僅是根據(jù)所有可能的實(shí)施例的組合的選擇的實(shí)施方式的說明。因此，申請人的用意是所附的權(quán)利要求不被說明本發(fā)明的特征的示例的選擇限制。在權(quán)利要求中所用的一些數(shù)值范圍也包括了在其之內(nèi)的子范圍，這些范圍中的變化也應(yīng)在可能的情況下解釋為被所附的權(quán)利要求覆蓋。當(dāng)前第1頁1 2 3