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超支化聚酯丙烯酸酯的合成及其在3D打印中的应用研究认领

被引量： 3

作者：

郑振伟

学位授予单位：

兰州大学

摘要：

3D打印成型技术作为一种新兴的成型工艺,从20世纪80年代至今,受到越来越多的科研工作者和产品开发人员的青睐。随着3D打印成型设备的开发研究日趋成熟,成型材料的种类单一成为限制3D打印工艺的发展的主要因素,就3D光固化成型技术而言,如何研发合成一款光固化速率快、成型精度高、力学性能好的3D打印光固化树脂是一大挑战,本论文对3D打印光固化树脂的合成及性能研究展开以下内容:（1）以二羟甲基丁酸为单一原料,通过自缩聚的方法成功合成超支化聚酯,采用环氧单体和丙烯酸对其进行封端,得到低粘度的液态端乙烯基超支化聚酯丙烯酸酯,产物的高官能度使得预聚物具有高的光固化速率;以不同的活性稀释剂复配得到不同的3D打印光固化树脂,复配的3D打印光固化树脂较商品化3D打印光固化树脂具有更低的粘度,对树脂进行样条打印及力学性能测试,发现打印得到的样条成型完整,细节精度高,最优配方树脂打印的样条的拉伸强度达到44.48 MPa,弯曲强度达到176.92 MPa,冲击强度达到21.88 KJ·m-2;（2）为了改善氧化石墨烯在树脂基体中的分散性,利用甲基丙烯酸缩水甘油醚改性氧化石墨烯,成功提高氧化石墨烯在树脂基体中的分散能力;以改性后的氧化石墨烯（GMA-GO）作为力学性能提升的添加剂,加入上述复配树脂中,探究氧化石墨烯对3D打印光固化树脂力学性能的影响,分析并验证氧化石墨烯对3D打印光固化树脂力学性能造成影响的原因,为后续研究提供经验;（3）采用溶胶凝胶法合成液体有机硅溶胶,以液体有机硅溶胶作为添加剂,避免了固体添加剂在树脂基体中的分散及相容性问题;探究了不同添加量的有机硅溶胶对3D打印光固化树脂力学性能的影响,发现当有机硅溶胶的添加量为2.5 wt%,且样条经热处理后,拉伸强度和弯曲强度达到最优,性能优于未添加有机硅溶胶树脂的打印样条,为提高3D光固化打印材料的力学性能提供借鉴方法。

摘要译文

关键词：

超支化聚酯; 3D光固化打印; 力学性能; 添加剂

学位年度：

2020

学位类型：

硕士

学科专业：

化学·高分子化学与物理

导师：

郭金山

中图分类号：

TP391.73[计算机辅助技术制造（CAM）];TQ323.4[聚酯树脂及塑料⑨]

学科分类号：

081206[计算机应用技术];080501[材料学];081702[化学工艺]

D O I：

10.27204/d.cnki.glzhu.2020.003278