采用傳統(tǒng)橡膠材料制備的充氣式輪胎由于具有速度快、減震性能好、抗?jié)窕�、自重輕等優(yōu)勢,目前得到了廣泛的應用。但是充氣式輪胎也存在著抗刺扎性能差,易爆胎等安全隱患,因此非充氣式輪胎的開發(fā)和利用逐漸成為輪胎領域研究的熱點之一。本論文中采用熱塑性聚氨酯彈性體材料,嘗試通過熔融沉積成型(FDM)的3D打印技術制備出非充氣輪胎,并進行性能研究和工藝改進。該思路的優(yōu)勢在于不需要制造模具,即可實現(xiàn)各種結(jié)構非充氣輪胎的快速試制。本論文中首先利用拉伸測試、TGA測試、DSC測試、TMA測試、變溫拉伸測試、等雙軸拉伸測試等方法研究了熱塑性聚氨酯彈性體材料的性能。綜合各方面性能對比,LANXESS-PC930的拉伸強度達到45.1MPa,軟化溫度達到180℃,玻璃化溫度Tg達到-46.4℃,同時耐曲撓性最好、拉伸回復過程中滯后圈面積所代表的的能耗最小。此外隨溫度升高,LANXESS-PC930的儲能模量E'和拉伸強度都相對最優(yōu)。因此,LANXESS-PC930的綜合性能更加優(yōu)異。采用JGRW-線材基于FDM技術3D打印了標準拉伸樣條,并通過對比3D打印成型樣條的拉伸強度和斷面形貌,研究了 FDM技術3D打印工藝與...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
學位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
主要符號和縮略詞說明
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱塑性聚氨酯彈性體
        1.2.1 熱塑性聚氨酯彈性體簡介
        1.2.2 熱塑性聚氨酯彈性體研究現(xiàn)狀
        1.2.3 熱塑性聚氨酯彈性體耐熱性分析
    1.3 3D打印技術及應用概述
        1.3.1 3D打印技術簡介
        1.3.2 TPU材料3D打印概述
        1.3.3 TPU 3D打印材料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.4 TPU材料3D打印在各領域的應用
    1.4 非充氣輪胎概述
        1.4.1 非充氣輪胎簡介
        1.4.2 非充氣輪胎國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.3 非充氣輪胎的成型工藝
    1.5 本論文的目的和意義
    1.6 本論文的主要研究內(nèi)容
    1.7 本論文的創(chuàng)新點
第二章 熱塑性聚氨酯彈性體材料的性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 實驗儀器和設備
        2.2.3 高性能熱塑性聚氨酯彈性體的篩選
        2.2.4 測試與表征方法
            2.2.4.1 傅立葉變換紅外光譜測試(FTIR)
            2.2.4.2 熱重測試(TGA)
            2.2.4.3 差示掃描量熱法測試(DSC)
            2.2.4.4 熱機械性能測試(TMA)
            2.2.4.5 拉伸測試
            2.2.4.6 等雙軸拉伸測試
            2.2.4.7 變溫拉伸測試
            2.2.4.8 動態(tài)機械熱分析測試(DMA)
            2.2.4.9 耐曲撓性測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1. TPU材料的初步篩選
            2.3.1.1 TPU材料的拉伸測試分析
            2.3.1.2 TPU材料的熱重測試分析
            2.3.1.3 TPU材料的熱機械性能分析
            2.3.1.4 TPU材料的DSC測試分析
            2.3.1.5 小結(jié)
        2.3.2 非充氣輪胎3D打印TPU材料的篩選
            2.3.2.1 TPU材料的FTIR測試分析
            2.3.2.2 TPU材料的拉伸測試分析
            2.3.2.3 TPU材料的熱重測試分析
            2.3.2.4 TPU材料的TMA測試分析
            2.3.2.5 TPU材料的DSC測試分析
            2.3.2.6 TPU材料的變溫拉伸測試分析
            2.3.2.7 TPU材料的雙軸拉伸測試分析
            2.3.2.8 TPU材料的耐曲撓性測試分析
            2.3.2.9 TPU材料的DMTA測試分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 3D打印TPU線材的制作以及3D打印工藝的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 實驗儀器和設備
        3.2.3 FDM技術3D打印工藝的探究
        3.2.4 測試與表征方法
            3.2.4.1 熔融指數(shù)測試
            3.2.4.2 流變性能測試
            3.2.4.3 3D打印樣條的拉伸測試
            3.2.4.4 3D打印樣條橫截面形貌的SEM測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 熔融指數(shù)測試分析
        3.3.2 流變性能測試分析
        3.3.3 3D打印溫度分析
        3.3.4 3D打印填充率分析
        3.3.5 3D打印樣條橫截面形貌分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 TPU材料非充氣輪胎的3D打印成型與性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 實驗儀器和設備
        4.2.3 非充氣輪胎的3D打印成型
        4.2.4 測試與表征方法
            4.2.4.1 非充氣輪胎的三向剛度測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 第一代非充氣輪胎的3D打印探究
        4.3.2 第一代非充氣輪胎的3D打印成型
        4.3.3 第二代非充氣輪胎的3D打印成型
        4.3.4 第三代非充氣輪胎的3D打印成型
        4.3.5 非充氣輪胎的三向剛度測試分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
研究成果
作者和導師簡介
附件



本文編號：4034717