【摘要】：介紹了使用材料對三維(3D)打印快速成型技術(shù)(以下簡稱為3D打印技術(shù))的發(fā)展速度和投入工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程的影響;介紹了高分子材料快速發(fā)展對3D打印技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展的推動作用;詳細(xì)介紹了近幾年來3D打印技術(shù)使用的高分子材料以及3D打印技術(shù)在高分子材料加工中的應(yīng)用,并對3D打印技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
【圖文】：

·８·三維打印快速成型技術(shù)在高分子材料加工中的應(yīng)用其主要包括ＡＢＳ、聚乳酸（ＰＬＡ）、ＰＣ、聚苯砜（ＰＰＳＦ）、４－環(huán)己烷二甲醇酯（ＰＥＴＧ）等［６］材料。２．１．１ＡＢＳ樹脂ＡＢＳ樹脂提取自非可再生的化石燃料資源，降解性能差、收縮率大，成型的零件極易變形，且因為組成成分的原因，在加工過程中會產(chǎn)生異味，零件表面大多會有向上卷曲的現(xiàn)象［７］。但因其在３Ｄ快速成型打印過程中表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性、熱塑性、且成型的零件具有較高的強度和韌性，ＡＢＳ是ＦＤＭ加工技術(shù)中用量最大、最廣泛的工程塑料［８］。２０世紀(jì)８０年代美國ＤＯＷ公司、日本三井東亞公司將其生產(chǎn)推向了新的高度。ＡＢＳ現(xiàn)有的生產(chǎn)制備技術(shù)主要包含連續(xù)本體聚合、乳液接枝摻混以及乳液接枝聚合３種方法。文獻(xiàn)［９］、［１０］等都使用了乳液接枝本體摻混法合成ＡＢＳ，但是成本較高，且雜質(zhì)多，為控制橡膠相分布均勻，提高材料的光澤度和抗沖擊性能，應(yīng)在制備過程中增加橡膠相（乳液丁苯膠乳主干）的比重，加快丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯（ＰＢ）乳膠上的聚合反應(yīng)速度。南通大學(xué)與中科院合作［１１］通過優(yōu)化連續(xù)本體法制備了新型的ＡＢＳ，其主要原材料是ＢＲ９０００的ＰＢ橡膠、苯乙烯、丙烯腈、純度大于９９．５％的乙苯及叔丁基過氧基（環(huán)己烷）。制備的ＡＢＳ樹脂材料經(jīng)熱重法分析發(fā)現(xiàn)能在低于３００℃時具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，，且密度達(dá)到１．０４ｇ／ｃｍ３，熔體流動速率達(dá)到０．７６ｇ／１０ｍｉｎ，可保證在加工時順利從噴嘴擠出。ＡＢＳ樹脂生產(chǎn)時有污水的排放，大量有毒廢氣會

·８·三維打印快速成型技術(shù)在高分子材料加工中的應(yīng)用其主要包括ＡＢＳ、聚乳酸（ＰＬＡ）、ＰＣ、聚苯砜（ＰＰＳＦ）、４－環(huán)己烷二甲醇酯（ＰＥＴＧ）等［６］材料。２．１．１ＡＢＳ樹脂ＡＢＳ樹脂提取自非可再生的化石燃料資源，降解性能差、收縮率大，成型的零件極易變形，且因為組成成分的原因，在加工過程中會產(chǎn)生異味，零件表面大多會有向上卷曲的現(xiàn)象［７］。但因其在３Ｄ快速成型打印過程中表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性、熱塑性、且成型的零件具有較高的強度和韌性，ＡＢＳ是ＦＤＭ加工技術(shù)中用量最大、最廣泛的工程塑料［８］。２０世紀(jì)８０年代美國ＤＯＷ公司、日本三井東亞公司將其生產(chǎn)推向了新的高度。ＡＢＳ現(xiàn)有的生產(chǎn)制備技術(shù)主要包含連續(xù)本體聚合、乳液接枝摻混以及乳液接枝聚合３種方法。文獻(xiàn)［９］、［１０］等都使用了乳液接枝本體摻混法合成ＡＢＳ，但是成本較高，且雜質(zhì)多，為控制橡膠相分布均勻，提高材料的光澤度和抗沖擊性能，應(yīng)在制備過程中增加橡膠相（乳液丁苯膠乳主干）的比重，加快丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯（ＰＢ）乳膠上的聚合反應(yīng)速度。南通大學(xué)與中科院合作［１１］通過優(yōu)化連續(xù)本體法制備了新型的ＡＢＳ，其主要原材料是ＢＲ９０００的ＰＢ橡膠、苯乙烯、丙烯腈、純度大于９９．５％的乙苯及叔丁基過氧基（環(huán)己烷）。制備的ＡＢＳ樹脂材料經(jīng)熱重法分析發(fā)現(xiàn)能在低于３００℃時具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，且密度達(dá)到１．０４ｇ／ｃｍ３，熔體流動速率達(dá)到０．７６ｇ／１０ｍｉｎ，可保證在加工時順利從噴嘴擠出。ＡＢＳ樹脂生產(chǎn)時有污水的排放，大量有毒廢氣會
【作者單位】： 北京工商大學(xué)材料與機械工程學(xué)院;
【基金】：北京市教委科研計劃面上項目(KM201510011005) 北京市高等學(xué)校高水平人才交叉培養(yǎng)“實培計劃”項目
【分類號】：TP391.73;TQ316

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本文編號：2518094