In this work, we describe an effective method to produce uniform microspheres of poly(ether imide) (PEI) via recipitation behavior of polymers from homogeneous solutions. The PEI microspheres were obtained by dropwise addition of a precipitant that was an aqueous solution of poly(vinyl alcohol) (PVA) as a stabilizer into a dimethylacetamide (DMAc) solution of PEI and PVA. The size and size-distribution of PEI microspheres could be determined by precisely controlled concentrations of PEI and PVA, agitation speeds, and temperatures. For applications of selective laser sintering (SLS) process, flow properties of PEI microspheres were characterized by measuring the Hausner numbers. In addition, mechanical properties of the PEI microspheres were measured by conducting tensile tests.

본 연구에서는 선택적 레이저 소결 3차원 인쇄공정에 활용하기 위해 poly(ether imide)(PEI)의 균일 용액에서 침전 작용을 통해 미세구(microspheres)를 제조하였다. 이를 위해 PEI와 poly(vinyl alcohol)(PVA)가 용해된 dimethylacetamide(DMAc) 용액에 PVA 수용액의 액적을 천천히 공급하여 PEI 미세구 입자가 형성하도록 유도하였다. 미세구의 크기 및 크기분포는 PEI와 안정제로 사용한 PVA의 농도, 교반속도 및 용액의 온도를 조절함으로써 결정되는 것을 광학현미경 및 주사전자현미경 실험을 통해 확인하였다. 또한 제조된 PEI의 미세구는 선택적 레이저 소결 공정에 적용하기 위해 Hausner 수를 결정함으로써 미세구의 우수한 흐름특성을 확인하였으며, 이를 필름형태로 3차원 인쇄된 시편을 인장실험하여 이들의 기계적 특성을 분석하였다.

Keywords: selective laser sintering; 3D printing; microspheres; poly(ether imide); Hausner number