三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用
发布时间：2019-07-23 10:29
【摘要】：介绍了使用材料对三维(3D)打印快速成型技术(以下简称为3D打印技术)的发展速度和投入工业化生产进程的影响;介绍了高分子材料快速发展对3D打印技术及其产业链快速发展的推动作用;详细介绍了近几年来3D打印技术使用的高分子材料以及3D打印技术在高分子材料加工中的应用,并对3D打印技术的应用前景进行了展望。
【图文】：
·８·三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用其主要包括ＡＢＳ、聚乳酸（ＰＬＡ）、ＰＣ、聚苯砜（ＰＰＳＦ）、４－环己烷二甲醇酯（ＰＥＴＧ）等［６］材料。２．１．１ＡＢＳ树脂ＡＢＳ树脂提取自非可再生的化石燃料资源，降解性能差、收缩率大，成型的零件极易变形，且因为组成成分的原因，在加工过程中会产生异味，零件表面大多会有向上卷曲的现象［７］。但因其在３Ｄ快速成型打印过程中表现出较高的稳定性、热塑性、且成型的零件具有较高的强度和韧性，ＡＢＳ是ＦＤＭ加工技术中用量最大、最广泛的工程塑料［８］。２０世纪８０年代美国ＤＯＷ公司、日本三井东亚公司将其生产推向了新的高度。ＡＢＳ现有的生产制备技术主要包含连续本体聚合、乳液接枝掺混以及乳液接枝聚合３种方法。文献［９］、［１０］等都使用了乳液接枝本体掺混法合成ＡＢＳ，但是成本较高，且杂质多，为控制橡胶相分布均匀，提高材料的光泽度和抗冲击性能，应在制备过程中增加橡胶相（乳液丁苯胶乳主干）的比重，加快丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯（ＰＢ）乳胶上的聚合反应速度。南通大学与中科院合作［１１］通过优化连续本体法制备了新型的ＡＢＳ，其主要原材料是ＢＲ９０００的ＰＢ橡胶、苯乙烯、丙烯腈、纯度大于９９．５％的乙苯及叔丁基过氧基（环己烷）。制备的ＡＢＳ树脂材料经热重法分析发现能在低于３００℃时具有优异的热稳定性，，且密度达到１．０４ｇ／ｃｍ３，熔体流动速率达到０．７６ｇ／１０ｍｉｎ，可保证在加工时顺利从喷嘴挤出。ＡＢＳ树脂生产时有污水的排放，大量有毒废气会
·８·三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用其主要包括ＡＢＳ、聚乳酸（ＰＬＡ）、ＰＣ、聚苯砜（ＰＰＳＦ）、４－环己烷二甲醇酯（ＰＥＴＧ）等［６］材料。２．１．１ＡＢＳ树脂ＡＢＳ树脂提取自非可再生的化石燃料资源，降解性能差、收缩率大，成型的零件极易变形，且因为组成成分的原因，在加工过程中会产生异味，零件表面大多会有向上卷曲的现象［７］。但因其在３Ｄ快速成型打印过程中表现出较高的稳定性、热塑性、且成型的零件具有较高的强度和韧性，ＡＢＳ是ＦＤＭ加工技术中用量最大、最广泛的工程塑料［８］。２０世纪８０年代美国ＤＯＷ公司、日本三井东亚公司将其生产推向了新的高度。ＡＢＳ现有的生产制备技术主要包含连续本体聚合、乳液接枝掺混以及乳液接枝聚合３种方法。文献［９］、［１０］等都使用了乳液接枝本体掺混法合成ＡＢＳ，但是成本较高，且杂质多，为控制橡胶相分布均匀，提高材料的光泽度和抗冲击性能，应在制备过程中增加橡胶相（乳液丁苯胶乳主干）的比重，加快丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯（ＰＢ）乳胶上的聚合反应速度。南通大学与中科院合作［１１］通过优化连续本体法制备了新型的ＡＢＳ，其主要原材料是ＢＲ９０００的ＰＢ橡胶、苯乙烯、丙烯腈、纯度大于９９．５％的乙苯及叔丁基过氧基（环己烷）。制备的ＡＢＳ树脂材料经热重法分析发现能在低于３００℃时具有优异的热稳定性，且密度达到１．０４ｇ／ｃｍ３，熔体流动速率达到０．７６ｇ／１０ｍｉｎ，可保证在加工时顺利从喷嘴挤出。ＡＢＳ树脂生产时有污水的排放，大量有毒废气会
【作者单位】： 北京工商大学材料与机械工程学院;
【基金】：北京市教委科研计划面上项目(KM201510011005) 北京市高等学校高水平人才交叉培养“实培计划”项目
【分类号】：TP391.73;TQ316
本文编号：2518094
【图文】：
·８·三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用其主要包括ＡＢＳ、聚乳酸（ＰＬＡ）、ＰＣ、聚苯砜（ＰＰＳＦ）、４－环己烷二甲醇酯（ＰＥＴＧ）等［６］材料。２．１．１ＡＢＳ树脂ＡＢＳ树脂提取自非可再生的化石燃料资源，降解性能差、收缩率大，成型的零件极易变形，且因为组成成分的原因，在加工过程中会产生异味，零件表面大多会有向上卷曲的现象［７］。但因其在３Ｄ快速成型打印过程中表现出较高的稳定性、热塑性、且成型的零件具有较高的强度和韧性，ＡＢＳ是ＦＤＭ加工技术中用量最大、最广泛的工程塑料［８］。２０世纪８０年代美国ＤＯＷ公司、日本三井东亚公司将其生产推向了新的高度。ＡＢＳ现有的生产制备技术主要包含连续本体聚合、乳液接枝掺混以及乳液接枝聚合３种方法。文献［９］、［１０］等都使用了乳液接枝本体掺混法合成ＡＢＳ，但是成本较高，且杂质多，为控制橡胶相分布均匀，提高材料的光泽度和抗冲击性能，应在制备过程中增加橡胶相（乳液丁苯胶乳主干）的比重，加快丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯（ＰＢ）乳胶上的聚合反应速度。南通大学与中科院合作［１１］通过优化连续本体法制备了新型的ＡＢＳ，其主要原材料是ＢＲ９０００的ＰＢ橡胶、苯乙烯、丙烯腈、纯度大于９９．５％的乙苯及叔丁基过氧基（环己烷）。制备的ＡＢＳ树脂材料经热重法分析发现能在低于３００℃时具有优异的热稳定性，，且密度达到１．０４ｇ／ｃｍ３，熔体流动速率达到０．７６ｇ／１０ｍｉｎ，可保证在加工时顺利从喷嘴挤出。ＡＢＳ树脂生产时有污水的排放，大量有毒废气会
·８·三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用其主要包括ＡＢＳ、聚乳酸（ＰＬＡ）、ＰＣ、聚苯砜（ＰＰＳＦ）、４－环己烷二甲醇酯（ＰＥＴＧ）等［６］材料。２．１．１ＡＢＳ树脂ＡＢＳ树脂提取自非可再生的化石燃料资源，降解性能差、收缩率大，成型的零件极易变形，且因为组成成分的原因，在加工过程中会产生异味，零件表面大多会有向上卷曲的现象［７］。但因其在３Ｄ快速成型打印过程中表现出较高的稳定性、热塑性、且成型的零件具有较高的强度和韧性，ＡＢＳ是ＦＤＭ加工技术中用量最大、最广泛的工程塑料［８］。２０世纪８０年代美国ＤＯＷ公司、日本三井东亚公司将其生产推向了新的高度。ＡＢＳ现有的生产制备技术主要包含连续本体聚合、乳液接枝掺混以及乳液接枝聚合３种方法。文献［９］、［１０］等都使用了乳液接枝本体掺混法合成ＡＢＳ，但是成本较高，且杂质多，为控制橡胶相分布均匀，提高材料的光泽度和抗冲击性能，应在制备过程中增加橡胶相（乳液丁苯胶乳主干）的比重，加快丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯（ＰＢ）乳胶上的聚合反应速度。南通大学与中科院合作［１１］通过优化连续本体法制备了新型的ＡＢＳ，其主要原材料是ＢＲ９０００的ＰＢ橡胶、苯乙烯、丙烯腈、纯度大于９９．５％的乙苯及叔丁基过氧基（环己烷）。制备的ＡＢＳ树脂材料经热重法分析发现能在低于３００℃时具有优异的热稳定性，且密度达到１．０４ｇ／ｃｍ３，熔体流动速率达到０．７６ｇ／１０ｍｉｎ，可保证在加工时顺利从喷嘴挤出。ＡＢＳ树脂生产时有污水的排放，大量有毒废气会
【作者单位】： 北京工商大学材料与机械工程学院;
【基金】：北京市教委科研计划面上项目(KM201510011005) 北京市高等学校高水平人才交叉培养“实培计划”项目
【分类号】：TP391.73;TQ316
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