本發明屬于尼龍復合材料領域，具體涉及一種激光燒結快速成型尼龍復合材料及其制備方法。
背景技術：
3d打印技術又稱疊層制造技術，是快速成型領域的一種新興技術，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。基本原理是疊層制造，逐層增加材料來生成三維實體的技術。目前，3d打印技術主要被應用于產品原型、模具制造以及藝術創作、珠寶制作等領域，替代這些傳統依賴的精細加工工藝。另外，3d打印技術逐漸應用于醫學、生物工程、建筑、服裝、航空等領域，為創新開拓了廣闊的空間。
目前市場上熔融擠壓堆積成型技術較常用的聚合物材料是丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚物(abs)、聚乳酸(pla)、尼龍(pa)和聚碳酸酯(pc)，其中尼龍是目前用量最大的打印原材料。尼龍材料作為3d打印機的一種常用耗材，其使用效果較好，然而，純尼龍材料由于其分子結構而受到了很大的限制，主要表現在成形溫度高，成形收縮率大，結晶速度慢，當加工溫度高于熔點后，熔體粘度小和耐熔垂性能差，3d打印時從噴嘴擠出的絲在成形平臺上容易出現坍塌，同時層間由于收縮而產生翹邊，甚至開裂等缺陷，從而影響3d打印過程的順利進行及成形件的性能。因此，開發低成本、高性能的尼龍復合材料具有十分重要的意義。
技術實現要素：
為了解決上述問題，本發明公開了一種成形收縮率小、性能優越、成本低、耐候性好、環境友好且具有阻燃性的激光燒結快速成型尼龍復合材料。
為實現本發明的目的，本發明采用如下技術方案：
一種激光燒結快速成型尼龍復合材料，由以下原料按重量份制備而成：
尼龍樹脂100份、流動助劑3～10份、填料5～15份、抗氧劑0.1～1份、表面活性劑0.5～1.5份、流平劑0.5～1份、阻燃劑0.5-1.5份。
具體地，所述的尼龍樹脂為尼龍6、尼龍66、尼龍1010、尼龍1212、尼龍11中的一種，粒徑為10～100um的均勻粉末狀固體。
具體地，所述的流動助劑為納米二氧化硅、納米氧化鋁、納米氧化鈣中的一種或幾種，粒徑為10～100nm。
具體地，所述的填料為碳酸鈣、滑石粉、云母粉、高嶺土、實心玻璃微珠中的一種或幾種。
具體地，所述的抗氧劑為3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯、n，n'-雙-(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯中的一種或幾種。
具體地，所述的表面活性劑為磷酸三丁酯、十二烷基苯磺酸鈉、木質素磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚丙烯酸鈉中的一種或幾種。
具體地，所述的流平劑為液態丙烯酸樹脂。
具體地，所述的氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸一銨、磷酸二銨中的一種或幾種。
進一步，一種激光燒結快速成型尼龍復合材料的制備方法，具體包括如下步驟：
(1)按重量份，將已干燥的尼龍樹脂100份、流動助劑3～10份、填料5～15份、表面活性劑0.5～1.5份、阻燃劑0.5-1.5份混合均勻投放進錐形雙螺桿擠出機，雙螺桿擠出機的擠出溫度為210～350℃，機頭200～330℃，雙螺桿擠出機轉速為100～800r/min；
(2)將步驟(1)得到的粒料冷卻后用球磨機粉碎，轉速為100～600r/min，球磨時間1～5h，然后在100～200目的篩網中進行篩分得到中間料；
(3)按重量份，在90℃～110℃，將步驟(2)得到的中間料抗氧劑0.1～1份、流平劑0.5～1份加入犁刀式混合機中，以150～200r/min混合，混合時間為30～50min；
(4)將步驟(3)得到的物料加入到真空干燥箱中，在100～130℃條件下，干燥2～4h后得到快速成型尼龍復合材料。
本發明具有的有益效果：
(1)本發明提供的激光燒結快速成型尼龍復合材料形收縮率小、產品性能好、成本低、耐候性好、環境友好且具有阻燃性環境污染小。
(2)本發明原料獲取范圍廣泛、制備方法簡單易行、成本低、損耗低、環保無污染、適合大規模生產。
具體實施方式
現在結合實施例對本發明作進一步詳細的說明。
實施例1
一種激光燒結快速成型尼龍復合材料，由以下原料按重量份制備而成：
粒徑為50um的均勻粉末狀尼龍6樹脂100份、粒徑為50nm的二氧化硅5份、碳酸鈣10份、3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯0.3份、磷酸三丁酯0.5份、液態丙烯酸樹脂0.8份、氫氧化鋁0.5份。
實施例2
一種激光燒結快速成型尼龍復合材料，由以下原料按重量份制備而成：
粒徑為10um的均勻粉末狀尼龍66樹脂100份、粒徑為25nm的氧化鋁5份、滑石粉15份、n，n'-雙-(3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基)己二胺0.1份、十二烷基苯磺酸鈉1份、液態丙烯酸樹脂0.5份、氫氧化鎂0.8份。
實施例3
一種激光燒結快速成型尼龍復合材料，由以下原料按重量份制備而成：
粒徑為25um的均勻粉末狀尼龍1010樹脂100份、粒徑為10nm的氧化鈣15份、云母粉10份、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯0.8份、木質素磺酸鈉1份、液態丙烯酸樹脂1份、磷酸一銨1份。
實施例4
一種激光燒結快速成型尼龍復合材料，由以下原料按重量份制備而成：
粒徑為75um的均勻粉末狀尼龍1212樹脂100份、粒徑為75nm的二氧化硅10份、高嶺土15份、三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯1份、木質素磺酸鈉1.2份、液態丙烯酸樹脂1份、磷酸二銨1份。
實施例5
一種激光燒結快速成型尼龍復合材料，由以下原料按重量份制備而成：
粒徑為100um的均勻粉末狀尼龍11樹脂100份、粒徑為100nm的氧化鋁5份、實心玻璃微珠12份、3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯0.5份、十二烷基硫酸鈉1.2份、液態丙烯酸樹脂0.5份、磷酸二銨1份。
實施例6
一種激光燒結快速成型尼龍復合材料，由以下原料按重量份制備而成：
粒徑為50um的均勻粉末狀尼龍11樹脂100份、粒徑為50nm的氧化鈣3份、實心玻璃微珠5份、3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯0.1份、聚丙烯酸鈉1份、液態丙烯酸樹脂0.5份、磷酸二銨0.5份。
對比例1
一種激光燒結快速成型尼龍復合材料，由以下原料按重量份制備而成：
粒徑為50um的均勻粉末狀尼龍6樹脂100份、碳酸鈣10份、3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯0.3份、磷酸三丁酯0.5份、液態丙烯酸樹脂0.8份、氫氧化鋁0.5份。
對比例2
一種激光燒結快速成型尼龍復合材料，由以下原料按重量份制備而成：
粒徑為50um的均勻粉末狀尼龍6樹脂100份、粒徑為50nm的二氧化硅5份、碳酸鈣10份、3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯0.3份、磷酸三丁酯0.5份、液態丙烯酸樹脂0.8份。
由上述實施例1-6得到的激光燒結快速成型尼龍復合材料與對比例1、對比例2得到的激光燒結快速成型尼龍復合材料各主要性能進行檢測對比，檢測結果如下表1：
表1
以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。