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基于FDM的ABS类3D打印材料的研究成果

更新时间: 2020-01-13 15:12:31  查看次数: 404    

在ABS8391中加入不同结构的SBS791/792/803明显改善了ABS的加工流动性,从而减少了挤出成型过程中内应力的积累;降低了剪切黏度、模量对剪切频率的依赖性,从而减少由于各向应力引起的收缩不均;提高了低剪切频率下的熔体强度,使其抵抗由于冷却收缩而引起的翘曲、开裂的能力增强;提高了共混体系的断裂伸长率和冲击强度,体现出明显的增韧效果,减少断丝情况的出现。当SBS加入量在10%时,在以上性能取得明显提高的情况下,其弯曲性能和拉伸强度分别还能保持85%、80%以上,较好的满足了FDM工艺对材料力学性能的要求。星型结构SBS/ABS合金的模量对温度的敏感性要明显高于线型SBS/ABS合金。相比线型SBS,加入星型SBS在兼顾流动性、流变性能对频率的依赖性以及力学性能等方面具有重要的优势。


不同分子量和不同拓扑结构的SEBS对ABS进行共混改性,其加工流动性的变化取决于SEBS的分子量大小及分子结构。在加入同样质量分数的SEBS时,SEBS分子量越大,其MFR值越低,流动性越差;星型结构的SEBS/ABS合金的流变性能要明显优于线型SEBS/ABS合金。不同分子量及结构的SEBS加入ABS后都能提高其储能模量、损耗模量和复数黏度,提高其低频下的熔体强度,且星型结构的SEBS效果更加明显。SEBS的分子量越大,SEBS/ABS合金的的模量对温度越敏感。相对于纯ABS树脂,SEBS/ABS合金的缺口冲击韧性降低,断裂伸长率得到提高,拉伸强度、弯曲强度以及弯曲模量都随着SEBS含量的增多而降低。


在ABS中加入少量SIS即能非常显著的改善其加工流动性。当SIS加入质量分数为5%时,三种不同结构SIS/ABS合金的MFR值相对于纯ABS8391提高了50%左右,当SIS的质量分数达到10%时,其MFR值提高了一倍不止。相对于纯ABS树脂,在ABS中加入5%质量分数的SIS时,其模量和复数黏度既能得到显著升高,SIS加入量为10%时与加入量为5%时变化不大;ABS/SIS合金的模量对温度的敏感性与纯ABS相似。在ABS中加入SIS后,其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量以及缺口冲击强度都逐渐降低,但当SIS加入量较少时,其性能变化不大。当SIS加入量为5%时,其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量以及缺口冲击强度分别还能保持没有加入SIS时的98%、91%、95%、97%和94%。所以在ABS中加入少量SIS既能非常显著提高其加工流动性,提高其低频下熔体强度,减少剪切模量对剪切频率的依赖性;又能保持其具有足够的强度、模量以及韧性。



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