基于熔融沉積成型的ASA/OMMT復(fù)合材料的制備及性能
發(fā)布時(shí)間:2021-01-28 03:04
以丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)和有機(jī)化蒙脫土(OMMT)為原料,通過(guò)熔融共混法制備了ASA/OMMT復(fù)合材料進(jìn)行熔融沉積成型(FDM),利用熱膨脹儀等設(shè)備對(duì)FDM試樣的熱性能、成型性能、流變性能和力學(xué)性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,OMMT能夠降低試樣的熱膨脹系數(shù),改善試樣的彎曲程度和平均端角收縮率,使試樣保持良好的尺寸穩(wěn)定性。當(dāng)OMMT含量為5%時(shí),試樣的收縮翹曲現(xiàn)象消失。加入OMMT后能夠提高試樣的儲(chǔ)能模量,使熔體呈現(xiàn)以彈性為主的流變行為,且表現(xiàn)為"類固"性質(zhì)增強(qiáng)。OMMT能夠提高試樣的拉伸強(qiáng)度,但會(huì)降低試樣的沖擊強(qiáng)度。
【文章來(lái)源】:塑料工業(yè). 2020,48(10)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
FDM試樣收縮翹曲模型圖
圖2為ASA/OMMT復(fù)合材料FDM試樣的XRD曲線。從圖2中可以看到,OMMT在衍射角3.16°處出現(xiàn)了衍射峰,該峰為OMMT的(001)晶面衍射峰。ASA樹脂中加入OMMT后,復(fù)合材料未出現(xiàn)OMMT晶面衍射峰,說(shuō)明OMMT在ASA樹脂中主要以剝離結(jié)構(gòu)形式存在[7]。2.2 熱膨脹分析
圖3為ASA/OMMT復(fù)合材料FDM試樣的儲(chǔ)能模量曲線。從圖3中可以看到,加入OMMT后,儲(chǔ)能模量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。這主要是由于層狀結(jié)構(gòu)的OMMT具有解纏結(jié)作用,在外力作用下起到潤(rùn)滑效應(yīng),這種效應(yīng)在低含量添加下表現(xiàn)得較為明顯,直接導(dǎo)致試樣的儲(chǔ)能模量出現(xiàn)下降。繼續(xù)增加OMMT含量,ASA分子鏈與其物理纏結(jié)點(diǎn)增多,抑制了分子鏈的相對(duì)滑移[9],同時(shí)加上OMMT自身的剛性效應(yīng),使得試樣的儲(chǔ)能模量又恢復(fù)上升趨勢(shì)。流變學(xué)損耗因子(tanδ)曲線可以用來(lái)判斷材料黏彈性的變化情況[10]。圖4為ASA/OMMT復(fù)合材料FDM試樣的tanδ曲線。從圖4中可以看到,ASA試樣大約在ω為3 rad/s處出現(xiàn)黏性耗散峰值,隨著OMMT含量的增加,黏性耗散峰值逐漸向高頻方向移動(dòng)并減小,且tanδ值均小于1。這主要是由于隨著OMMT含量的增加,其在ASA樹脂中的分布密度越來(lái)越高,這一過(guò)程促使ASA分子鏈與其纏結(jié)作用增強(qiáng),進(jìn)而阻礙了ASA分子鏈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,提高了熔體抵抗形變的能力,表現(xiàn)為以彈性為主的流變行為。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用于3D打印技術(shù)的ABS/納米二氧化鈦復(fù)合材料制備及力學(xué)性能研究[J]. 周明安,徐雪雅. 塑料工業(yè). 2020(04)
[2]聚甲基丙烯酰亞胺/有機(jī)蒙脫土泡沫的制備與性能[J]. 張浩齊,許苗軍,李斌,張志永. 高分子材料科學(xué)與工程. 2020(03)
[3]連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)PLA復(fù)合材料3D打印技術(shù)研究[J]. 崔永輝,賈明印,薛平,蔣金云,蔡建臣. 塑料工業(yè). 2020(01)
[4]制備工藝對(duì)PLA/PBAT/OMMT三元復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 王翔宇,張玉霞. 中國(guó)塑料. 2019(09)
[5]TPU對(duì)ABS熔融沉積成型性能的影響[J]. 池哲明,夏新曙,楊松偉,紀(jì)錫輝,陳慶華,肖荔人. 中國(guó)塑料. 2018(11)
[6]ABS/石墨復(fù)合材料的交直流導(dǎo)電特性及流變性能[J]. 魏文閔,張榮,劉清亭,陳華,胡圣飛. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(03)
[7]新型葉片密煉機(jī)對(duì)HDPE/OMMT納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 吳明坤,李小博,邱峰,張桂珍,殷小春,瞿金平. 塑料工業(yè). 2017(03)
[8]蒙脫土含量對(duì)尼龍1010復(fù)合材料流變行為的影響[J]. 王君,胡孝迎,鄭強(qiáng),劉典新,于杰,魯圣軍. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(11)
[9]多壁碳納米管流變逾滲網(wǎng)絡(luò)對(duì)聚苯乙烯復(fù)合材料應(yīng)力松弛和蠕變的影響[J]. 古力,李艷梅,楊偉,謝邦互,楊鳴波. 高分子材料科學(xué)與工程. 2015(03)
[10]OMMT對(duì)PTT/ASA體系相形態(tài)和性能的影響[J]. 陳君,陳慶華,錢慶榮,黃寶銓,劉欣萍,許兢,肖荔人. 材料研究學(xué)報(bào). 2014(02)
本文編號(hào):3004241
【文章來(lái)源】:塑料工業(yè). 2020,48(10)北大核心
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【部分圖文】:
FDM試樣收縮翹曲模型圖
圖2為ASA/OMMT復(fù)合材料FDM試樣的XRD曲線。從圖2中可以看到,OMMT在衍射角3.16°處出現(xiàn)了衍射峰,該峰為OMMT的(001)晶面衍射峰。ASA樹脂中加入OMMT后,復(fù)合材料未出現(xiàn)OMMT晶面衍射峰,說(shuō)明OMMT在ASA樹脂中主要以剝離結(jié)構(gòu)形式存在[7]。2.2 熱膨脹分析
圖3為ASA/OMMT復(fù)合材料FDM試樣的儲(chǔ)能模量曲線。從圖3中可以看到,加入OMMT后,儲(chǔ)能模量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。這主要是由于層狀結(jié)構(gòu)的OMMT具有解纏結(jié)作用,在外力作用下起到潤(rùn)滑效應(yīng),這種效應(yīng)在低含量添加下表現(xiàn)得較為明顯,直接導(dǎo)致試樣的儲(chǔ)能模量出現(xiàn)下降。繼續(xù)增加OMMT含量,ASA分子鏈與其物理纏結(jié)點(diǎn)增多,抑制了分子鏈的相對(duì)滑移[9],同時(shí)加上OMMT自身的剛性效應(yīng),使得試樣的儲(chǔ)能模量又恢復(fù)上升趨勢(shì)。流變學(xué)損耗因子(tanδ)曲線可以用來(lái)判斷材料黏彈性的變化情況[10]。圖4為ASA/OMMT復(fù)合材料FDM試樣的tanδ曲線。從圖4中可以看到,ASA試樣大約在ω為3 rad/s處出現(xiàn)黏性耗散峰值,隨著OMMT含量的增加,黏性耗散峰值逐漸向高頻方向移動(dòng)并減小,且tanδ值均小于1。這主要是由于隨著OMMT含量的增加,其在ASA樹脂中的分布密度越來(lái)越高,這一過(guò)程促使ASA分子鏈與其纏結(jié)作用增強(qiáng),進(jìn)而阻礙了ASA分子鏈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,提高了熔體抵抗形變的能力,表現(xiàn)為以彈性為主的流變行為。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用于3D打印技術(shù)的ABS/納米二氧化鈦復(fù)合材料制備及力學(xué)性能研究[J]. 周明安,徐雪雅. 塑料工業(yè). 2020(04)
[2]聚甲基丙烯酰亞胺/有機(jī)蒙脫土泡沫的制備與性能[J]. 張浩齊,許苗軍,李斌,張志永. 高分子材料科學(xué)與工程. 2020(03)
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[4]制備工藝對(duì)PLA/PBAT/OMMT三元復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 王翔宇,張玉霞. 中國(guó)塑料. 2019(09)
[5]TPU對(duì)ABS熔融沉積成型性能的影響[J]. 池哲明,夏新曙,楊松偉,紀(jì)錫輝,陳慶華,肖荔人. 中國(guó)塑料. 2018(11)
[6]ABS/石墨復(fù)合材料的交直流導(dǎo)電特性及流變性能[J]. 魏文閔,張榮,劉清亭,陳華,胡圣飛. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(03)
[7]新型葉片密煉機(jī)對(duì)HDPE/OMMT納米復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響[J]. 吳明坤,李小博,邱峰,張桂珍,殷小春,瞿金平. 塑料工業(yè). 2017(03)
[8]蒙脫土含量對(duì)尼龍1010復(fù)合材料流變行為的影響[J]. 王君,胡孝迎,鄭強(qiáng),劉典新,于杰,魯圣軍. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(11)
[9]多壁碳納米管流變逾滲網(wǎng)絡(luò)對(duì)聚苯乙烯復(fù)合材料應(yīng)力松弛和蠕變的影響[J]. 古力,李艷梅,楊偉,謝邦互,楊鳴波. 高分子材料科學(xué)與工程. 2015(03)
[10]OMMT對(duì)PTT/ASA體系相形態(tài)和性能的影響[J]. 陳君,陳慶華,錢慶榮,黃寶銓,劉欣萍,許兢,肖荔人. 材料研究學(xué)報(bào). 2014(02)
本文編號(hào):3004241
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