聚合物多孔材料是當前材料科學研究領域的一大熱點,但目前常規(guī)的聚合物致孔技術難以實現(xiàn)復雜結構、個性定制多孔材料的成型。3D打�。�3D Printing,3DP）在復雜結構快速成型、個性定制和縮短開發(fā)周期方面具有明顯的優(yōu)勢。熔融沉積成型（Fused Deposition Modelling,FDM）是典型的3D打印快速成型工藝,因其成本低、設備簡單,發(fā)展迅猛。但目前FDM 3D打印機精度所限,難以打印微納孔結構。針對上述問題,本文采用熔融共混擠出法制備了一類新型聚乳酸（PLA）基FDM復合材料,并探索了3D打印—水洗（3D Printing-Washing,3DP-W）制備PLA基多孔器件的新方法。本文重點研究了聚乙烯醇（PVA）和硫酸鈉（Na₂SO₄）兩類水溶性致孔劑與PLA共混改性制備的新型PLA基復合線材及3DP-W法制備的復合多孔器件。復合材料的力學性能、熱性能、加工性能、降解性能與孔結構等采用萬能力學試驗機、同步熱分析儀、熱變形溫度測試儀、MFR、XRD和SEM等進行了測試與表征。首先,研究了以PVA為致孔劑的PVA/PLA多孔復合材料... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 3D打印技術概況
        1.2.1 3D打印技術特點和優(yōu)勢
        1.2.2 3D打印技術應用
        1.2.3 3D打印工藝及打印材料
    1.3 FDM3D打印技術及其打印材料
        1.3.1 FDM3D打印技術工作原理
        1.3.2 FDM3D打印材料
    1.4 PLA的性質及改性研究
        1.4.1 PLA的性質
        1.4.2 PLA的改性研究
    1.5 PLA基多孔材料研究現(xiàn)狀
        1.5.1 聚合物多孔材料概述
        1.5.2 PLA基多孔材料的制備方法
    1.6 選題的意義及內容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗主要儀器
    2.2 實驗主要原料
    2.3 實驗方法
        2.3.1 原料預處理
        2.3.2 FDM復合線材的制備
        2.3.3 多孔器件的制備
        2.3.4 標準樣條的制備
    2.4 復合材料的性能測試及表征
        2.4.1 加工性能測試
            2.4.1.1 MFR測試
            2.4.1.2 擠絲和打印測試
        2.4.2 力學性能測試
            2.4.2.1 拉伸性能測試
            2.4.2.2 彎曲性能測試
            2.4.2.3 沖擊性能測試
        2.4.3 結晶性能及熱性能測試
            2.4.3.1 DSC測試
            2.4.3.2 熱重(TGA)測試
            2.4.3.3 X射線衍射(XRD)測試
            2.4.3.4 熱變形溫度(HDT)測定
        2.4.4 致孔效果分析
            2.4.4.1 掃描電鏡(SEM)測試
            2.4.4.2 孔隙率測試
        2.4.5 親水性能測試
        2.4.6 土壤降解實驗
第3章 新型PVA/PLA基FDM復合材料的制備及性能研究
    3.1 復合材料配方組分的選擇
        3.1.1 致孔劑
        3.1.2 穩(wěn)定劑
        3.1.3 增塑劑
        3.1.4 分散劑
        3.1.5 抗氧化劑
        3.1.6 增韌劑
    3.2 復合材料加工溫度區(qū)間的選擇
        3.2.1 PVA的熱性能分析
        3.2.2 聚乳酸的熱性能分析
        3.2.3 PVA/PLA復合材料共混擠出溫度的確定
    3.3 PVA/PLA復合材料的制備
    3.4 PVA含量對PVA/PLA復合材料性能的影響
        3.4.1 加工性能
            3.4.1.1 MFR分析
            3.4.1.2 擠絲和打印性能分析
        3.4.2 力學性能
        3.4.3 熱性能及結晶性能
            3.4.3.1 DSC分析
            3.4.3.2 TG分析
            3.4.3.3 熱變形溫度分析
        3.4.4 致孔效果分析
            3.4.4.1 SEM微觀形貌
            3.4.4.2 孔隙率分析
        3.4.5 親水性能分析
        3.4.6 土壤降解性實驗分析
    3.5 增韌劑對PVA/PLA復合材料性能的影響
        3.5.1 MFR分析
        3.5.2 擠絲和打印性能分析
        3.5.3 力學性能分析
        3.5.4 熱變形溫度分析
    3.6 PVA/PLA基FDM復合線材及多孔器件照片
    3.7 本章小結
第4章 新型Na_2SO_4/PLA基FDM復合材料的制備與性能
    4.1 Na_2SO_4/PLA復合材料的制備
        4.1.1 Na_2SO_4/PLA復合材料添加劑用量的確定
        4.1.2 Na_2SO_4/PLA復合材料的配方
    4.2 Na_2SO_4/PLA復合材料性能分析
        4.2.1 力學性能分析
        4.2.2 流動性能分析
        4.2.3 擠絲和打印性能分析
        4.2.4 致孔效果分析
            4.2.4.1 不同球磨時間的Na_2SO_4/PLA復合材料
            4.2.4.2 不同Na_2SO_4含量的Na_2SO_4/PLA復合材料
        4.2.5 熱變形溫度分析
        4.2.6 TG分析
        4.2.7 XRD分析
        4.2.8 親水接觸角分析
        4.2.9 降解性能分析
    4.3 Na_2SO_4/PLA基FDM復合線材及多孔器件照片
    4.4 本章小結
結論
展望
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3195471