熔融沉積成型ABS線材的制備與性能研究.pdf

1、本論文利用增塑劑增塑和玻纖增強(qiáng)的方法，在ABS聚合物里分別與選定的兩種增塑劑或者三種玻璃纖維按一定質(zhì)量比進(jìn)行熔融共混制備熔融沉積成型的ABS線材。采用熱變形用維卡軟化點(diǎn)試驗(yàn)機(jī)、差示掃描量熱儀(DSC)、平行平板流變儀、熔體流動(dòng)速率儀、熱重分析儀、電子拉力機(jī)等研究了增塑劑和玻璃纖維的加入對(duì)用于熔融沉積成型ABS材料性能的影響。通過(guò)對(duì)制備的ABS線材的熱性能、力學(xué)性能、流變性能、遷移性能、收縮性能的分析研究，得出如下結(jié)論:
　　(1)

2、對(duì)增塑ABS而言，隨著增塑劑含量的增加，材料的軟化點(diǎn)呈逐漸下降的趨勢(shì)。增塑劑的加入都顯著降低了ABS材料的Tg，且隨著增塑劑含量的增加，其Tg逐漸向低溫移動(dòng)。結(jié)合熱變形、DSC數(shù)據(jù)以及實(shí)際操作情況，可以設(shè)定增塑ABS線材的平臺(tái)打印溫度、噴頭溫度。增塑劑的加入均可以顯著的降低ABS材料的熔體黏度(η)、儲(chǔ)能模量(G')以及損耗模量(G")，并且隨著增塑劑加入量的增大呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，熔體的表觀粘度隨剪切速率的增大呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。隨著增塑劑

3、含量的增加，ABS增塑體系的熔融指數(shù)呈逐漸增大的趨勢(shì)。增塑劑與ABS線材的共混體系均只有一個(gè)平臺(tái)，說(shuō)明增塑劑與ABS線材混合比較均勻。增塑ABS線材的Td1和Tdmax隨著增塑劑含量的增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。增塑劑能明顯地改善ABS的柔韌性，增塑ABS體系的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、硬度性能隨著增塑劑含量的增加呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)。對(duì)比增塑與注塑樣品的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、硬度性能，可以發(fā)現(xiàn)在同種同含量增塑劑的前提下，注塑樣品的要高，

4、但均相差不大。增塑劑的遷移損失率均隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈先增加后趨于平緩的趨勢(shì)。隨著增塑劑含量的增加，增塑ABS體系的收縮率在逐漸增大，但總體來(lái)說(shuō)收縮率都偏低，均小于1％。
　　(2)對(duì)于玻纖增強(qiáng)ABS而言，隨著玻纖含量的增加，材料的熱變形溫度呈逐漸上升的趨勢(shì)，且隨著玻纖長(zhǎng)度的增加，材料熱變形溫度是逐漸增大的。三種玻璃纖維的加入都對(duì)玻纖增強(qiáng)ABS材料體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的影響不大。再結(jié)合熱變形、DSC數(shù)據(jù)以及實(shí)際操作情況，發(fā)現(xiàn)玻纖增強(qiáng)

5、ABS制備的線材無(wú)法進(jìn)行3D打印形成制品。玻璃纖維的加入可以顯著的增大ABS材料的熔體黏度(η)、儲(chǔ)能模量(G')以及損耗模量(G")，并且隨著玻璃纖維含量與長(zhǎng)度的增加呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，致使材料在熔融過(guò)程中的粘彈性降低，不利于打印制品的形成。隨著增玻璃纖維含量的增加，玻纖增強(qiáng)ABS體系的熔融指數(shù)呈逐漸下降的趨勢(shì)，且在相同增塑劑含量的前提下，玻纖長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其熔融指數(shù)越低。隨著玻纖含量的增加，材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、硬度呈逐漸升高的趨勢(shì)