选择性激光烧结用聚酯微球的制备研究

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随着信息时代的高速发展,选择性激光烧结技术作为快速成型技术中应用最广泛的快速成型技术之一,受到了人们的广泛重视,其中烧结材料的研究成为研究重点。本文针对作为选择性激光烧结用的 PES聚酯粉碎粉,球化程度不高、堆积密度不大等问题,通过溶剂沉淀法、阶段控温溶解法、溶剂蒸发法三种工艺制备出三种不同特性的聚酯微球,利用扫描电子显微镜、堆积角和堆积密度测试仪等表征微球的特性,并对了比不同后处理工艺对聚酯微球的影响。  溶剂沉淀法可以制备出球化度较高的聚酯微球,微球的球形结构受沉淀剂乙醇和丙酮的种类影响不大,丙酮作为沉淀剂可以使聚酯微球的产率达到44.1%。当采用丙酮作为沉淀剂制备微球时,微球扫描电镜图呈现特殊的絮状堆积结构,导致聚酯微球堆积密度为0.420g/c m3低于聚酯粉碎粉,同时堆积角小于聚酯粉碎粉的堆积角。由于杂质的存在聚酯微球的熔融指数有所下降,平均粒径可控制在23.7μm左右,处于10μm~100μm范围内,能较好的满足需求。  阶段控温溶解法制备聚酯微球时由于溶剂的溶解作用,粒径远小于10μm的粒子会消失,所得的聚酯微球相比原粉碎粉少了小粒径粉末对空隙的填充,因此堆积密度只能达到0.459g/cm3小于聚酯碎粉的堆积密度0.547g/cm3,扫描电镜下微球显示出光滑的表面使堆积角能小于粉碎粉,同时在微球粉末堆积过程中容易出现坍塌现象。  溶剂蒸发法制备的聚酯微球时,分散剂、表面活性剂的用量和搅拌速率均会对沉淀产物的产率产生较大的影响,其中表面活性剂和搅拌速率对微球有效产物的产率影响较大。微球堆积结构比较密实,同时球形度较高,堆积密度可达0.713g/cm3,大于其他两种方法制备的微球。由于微球具有光滑的表面,粉末的堆积角较小可至(37.3±0.4)°,小于其它三种粉末;堆积时不会形成顶端尖角,会出现坍塌现象。微球熔融指数有一定程度下降,平均粒径可控制在47.2μm左右,能很好的应用于激光烧结领域。  经过三种方法后处理,产物的 TG曲线和熔融指数都出现变化,表明三种方法都能有效去除制备过程中引入的部分杂质,其中乙醇处理的效果优于水处理的效果,通过索氏提取法处理的效果最优。
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