目前,对于聚己内酯(PCL)材料的3D打印研究,主要是采用生物3D打印机,以PCL的浆料作为打印墨,打印过程中溶剂挥发固化成型。这种打印工艺,3D打印设备价格昂贵,且打印精度较低,还存在溶剂挥发的问题,普及性较差,主要用于生物材料研究领域。目前市场上虽然有少数FDM法3D打印线材,但是用的都是低分子量PCL,流动性好,但力学性能较差。本研究首先对比分析了现有的3D打印线材PLA、ABS的流变性能与热性能,与高分子量的纯PCL(Mn=80000)的性能对比,探索高分子量PCL通过FDM法打印过程中存在的问题。同时由于PCL的玻璃化温度很低,在-60°C左右,一种高结晶度的塑料,力学性能较差,因此加入PLA增强,并研究PLA加入对PCL各方面性能的影响,以及对PCL3D打印工艺的影响,以期制备得到PCL3D打印线材。
- 从流变性能和热性能研究聚己内酯材料无法通过FDM法打印的原因,进而提出改进方案。
- 选取不同份数的聚乳酸对聚己内酯熔融共混改性,研究聚乳酸的份数对聚己内酯的流变性能、热性能等基本性能的影响。
- 探索聚己内酯/聚乳酸复合材料的3D打印工艺参数,并研究不同参数对3D打印的产品的性能影响。
- 通过静电纺丝制备聚己内酯纳米纤维膜,表征其对PM2.5的过滤效率及透气性,研究不同静电纺丝参数对过滤效率和透气性的影响;然后研究其对雾霾的实际过滤效果,并分析PM2.5的化学组成。
为了研究PCL材料的3D打印工艺,我们制备纯PCL线材,进行打印尝试,探索3D打印过程中存在的问题。采用Wellzoom微型挤出机挤出PCL线材,口模直径3mm,挤出温度设置为:熔融段80°C,口模的温度85°C,挤出速度20mm/min,通过冰水浴冷却,调节牵引机的牵引速率,控制线材直径在1.75~1.85mm之间。采用wiiboox One型3D打印机打印标准样品,探索PCL3D打印的工艺参数。用wiiboox One3D打印机配套的PLA、ABS打印耗材打印标准样品作对比。
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