發(fā)布時間：2021-04-21 07:43

　　熔融堆積成型（FDM）是運用在3D打印機上的一種快速成型方法。它具有操作簡單、加工性強、耗時短、成本低等優(yōu)勢,但也存在精度低、抗沖擊性弱等不足,限制了其在海洋工程裝備加工領(lǐng)域的應用。對3D產(chǎn)品表面進行防護,不但可以減少表面缺陷,而且可以增強打印產(chǎn)品的表面韌性,提高安全系數(shù)。水性聚氨酯（WPU）作為綠色環(huán)保型涂料常被用作表面防護材料,但傳統(tǒng)WPU因親水擴鏈劑的引入及交聯(lián)度低,導致其存在防水性差及力學性能不足等問題,因此本文致力于制備綜合性能優(yōu)異的WPU材料,并將其用于FDM打印產(chǎn)品的表面防護。首先在WPU體系中利用化學共聚法引入羥基氟硅油（PTFS）,制備了羥基氟硅油/水性聚氨酯（PTFS/WPU）復合膜。測試結(jié)果顯示,隨著PTFS含量的增多,PTFS/WPU復合膜的拉伸強度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,斷裂伸長率變化趨勢與之相反,且耐水性得到提高;雖然PTFS對復合膜的拉伸強度有促進作用,但也降低了材料的韌性,并不能同時達到增強增韌的效果。而利用氟硅烷溶液對WPU膠膜表面進行處理,不但增強了WPU復合膜的疏水性,同時也改善了復合膜的力學性能,但仍不能滿足實際需求。為了同時提高WPU膜的力學性... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 水性聚氨酯的合成及應用
        1.2.1 水性聚氨酯的合成
        1.2.2 水性聚氨酯的應用
    1.3 水性聚氨酯的改性研究
        1.3.1 有機硅改性
        1.3.2 有機氟改性
        1.3.3 納米材料改性
    1.4 3D打印技術(shù)介紹
        1.4.1 3D打印原理及分類
        1.4.2 3D打印技術(shù)在海洋工程中的應用
        1.4.3 FDM成型技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題的研究目標與內(nèi)容
2 材料與方法
    2.1 實驗試劑與實驗儀器
    2.2 測試與表征
        2.2.1 異氰酸酯基（-NCO）含量的測定
        2.2.2 傅立葉紅外光譜分析
        2.2.3 拉伸測試
        2.2.4 彎曲測試
        2.2.5 沖擊測試
        2.2.6 微觀形貌分析
        2.2.7 EDS能譜測試
        2.2.8 耐熱性分析
        2.2.9 吸水率測試
        2.2.10 水接觸角測試
        2.2.11 附著力測試
3 氟硅改性水性聚氨酯復合材料的制備與性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 羥基氟硅油/水性聚氨酯復合材料（PTFS/WPU）的制備
        3.2.2 氟化水性聚氨酯（FWPU）復合膜的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 傅里葉紅外光譜分析
        3.3.2 力學性能測試
        3.3.3 微觀形貌分析
        3.3.4 防水性分析
        3.3.5 EDS能譜測試
        3.3.6 復合膜性能對比分析
    3.4 本章小結(jié)
4 埃洛石納米管/水性聚氨酯復合材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 埃洛石納米管/水性聚氨酯復合材料的制備過程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 傅里葉紅外光譜分析
        4.3.2 力學性能測試
        4.3.3 微觀形貌分析
        4.3.4 耐熱性分析
        4.3.5 防水性分析
    4.4 本章小結(jié)
5 水性聚氨酯復合膜在FDM打印試樣表面防護上的應用
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 試樣制備
        5.2.2 正交實驗的設(shè)計
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 正交實驗結(jié)果分析
        5.3.2 填充率對試樣力學性能的影響
        5.3.3 填充圖案對試樣力學性能的影響
        5.3.4 斷面形貌分析
        5.3.5 填充圖案對試樣吸水率的影響
        5.3.6 水性聚氨酯復合膜對試樣性能的影響
        5.3.7 附著力測試
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]異氰酸酯功能化氧化石墨烯/熱塑性聚氨酯彈性體復合材料的制備與性能[J]. 白靜靜,尹建宇,高雄.  復合材料學報. 2018(07)
[2]FDM 3D打印高分子材料改性及應用進展[J]. 李新,孫良雙,楊亮,彭家麗,李洪波,葉正濤.  膠體與聚合物. 2017(03)
[3]功能石墨烯改性水性聚氨酯及其性能[J]. 鄭春森,趙海平,姚伯龍,王良多,孫常青.  復合材料學報. 2017(12)
[4]埃洛石納米管/聚乙烯醇-淀粉復合膜的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 王松,賈志欣,周向陽,謝東,陳明周,羅遠芳,賈德民.  復合材料學報. 2017(12)
[5]氟化聚乙烯醇/SiO2超疏水薄膜的制備及性能[J]. 杜海燕,宋震,郝曉剛,梁鎮(zhèn)海,王永洪,申迎華.  高分子材料科學與工程. 2016(10)
[6]功能化改性還原氧化石墨烯-碳納米管/熱塑性聚氨酯復合材料膜的制備及性能[J]. 歐忠星,鄭玉嬰,肖東升,曹寧寧.  復合材料學報. 2016(03)
[7]Optimization of fused deposition modeling process parameters:a review of current research and future prospects[J]. Omar A.Mohamed,Syed H.Masood,Jahar L.Bhowmik.  Advances in Manufacturing. 2015(01)
[8]無機粒子對聚醚型聚氨酯微相分離的影響[J]. 余翔,呂志平,佟玉超,楊茹果.  高分子材料科學與工程. 2013(07)
[9]氨基硅油接枝聚碳酸亞丙酯水性聚氨酯的合成與性能[J]. 徐成書,蔡再生,邢建偉,任燕,孟娜,戈晶晶.  高分子材料科學與工程. 2013(04)
[10]聚（對亞苯基-1,3,4-噁二唑）纖維表面氟化處理研究[J]. 賈二鵬,楊瀟,劉向陽,葉光斗,徐建軍.  高分子學報. 2012(04)

碩士論文
[1]FDM快速成型表面質(zhì)量及其性能研究[D]. 周倩.山東大學 2017
[2]水性聚氨酯丙烯酸酯復合乳液的合成、表征與性能研究[D]. 伊廷法.太原理工大學 2017
[3]水性聚氨酯/改性無機納米顆粒復合材料的制備與性能[D]. 范新建.天津工業(yè)大學 2017



本文編號：3151362