熔融堆積成型（FDM）是運(yùn)用在3D打印機(jī)上的一種快速成型方法。它具有操作簡(jiǎn)單、加工性強(qiáng)、耗時(shí)短、成本低等優(yōu)勢(shì),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(yīng)用。對(duì)3D產(chǎn)品表面進(jìn)行防護(hù),不但可以減少表面缺陷,而且可以增強(qiáng)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(hù)材料,但傳統(tǒng)WPU因親水?dāng)U鏈劑的引入及交聯(lián)度低,導(dǎo)致其存在防水性差及力學(xué)性能不足等問(wèn)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(hù)。首先在WPU體系中利用化學(xué)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(fù)合膜。測(cè)試結(jié)果顯示,隨著PTFS含量的增多,PTFS/WPU復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),斷裂伸長(zhǎng)率變化趨勢(shì)與之相反,且耐水性得到提高;雖然PTFS對(duì)復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度有促進(jìn)作用,但也降低了材料的韌性,并不能同時(shí)達(dá)到增強(qiáng)增韌的效果。而利用氟硅烷溶液對(duì)WPU膠膜表面進(jìn)行處理,不但增強(qiáng)了WPU復(fù)合膜的疏水性,同時(shí)也改善了復(fù)合膜的力學(xué)性能,但仍不能滿足實(shí)際需求。為了同時(shí)提高WPU膜的力學(xué)性... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(yīng)用
        1.2.1 水性聚氨酯的合成
        1.2.2 水性聚氨酯的應(yīng)用
    1.3 水性聚氨酯的改性研究
        1.3.1 有機(jī)硅改性
        1.3.2 有機(jī)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(yīng)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(biāo)與內(nèi)容
2 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 測(cè)試與表征
        2.2.1 異氰酸酯基（-NCO）含量的測(cè)定
        2.2.2 傅立葉紅外光譜分析
        2.2.3 拉伸測(cè)試
        2.2.4 彎曲測(cè)試
        2.2.5 沖擊測(cè)試
        2.2.6 微觀形貌分析
        2.2.7 EDS能譜測(cè)試
        2.2.8 耐熱性分析
        2.2.9 吸水率測(cè)試
        2.2.10 水接觸角測(cè)試
        2.2.11 附著力測(cè)試
3 氟硅改性水性聚氨酯復(fù)合材料的制備與性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 羥基氟硅油/水性聚氨酯復(fù)合材料（PTFS/WPU）的制備
        3.2.2 氟化水性聚氨酯（FWPU）復(fù)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(xué)性能測(cè)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(cè)試
        3.3.6 復(fù)合膜性能對(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
4 埃洛石納米管/水性聚氨酯復(fù)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(fù)合材料的制備過(guò)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(xué)性能測(cè)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(fù)合膜在FDM打印試樣表面防護(hù)上的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 試樣制備
        5.2.2 正交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.3.2 填充率對(duì)試樣力學(xué)性能的影響
        5.3.3 填充圖案對(duì)試樣力學(xué)性能的影響
        5.3.4 斷面形貌分析
        5.3.5 填充圖案對(duì)試樣吸水率的影響
        5.3.6 水性聚氨酯復(fù)合膜對(duì)試樣性能的影響
        5.3.7 附著力測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]FDM 3D打印高分子材料改性及應(yīng)用進(jìn)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)
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[6]功能化改性還原氧化石墨烯-碳納米管/熱塑性聚氨酯復(fù)合材料膜的制備及性能[J]. 歐忠星,鄭玉嬰,肖東升,曹寧寧.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 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(wú)機(jī)粒子對(duì)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(xué)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(xué)與工程. 2013(04)
[10]聚（對(duì)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(yáng),葉光斗,徐建軍.  高分子學(xué)報(bào). 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(xué) 2017
[2]水性聚氨酯丙烯酸酯復(fù)合乳液的合成、表征與性能研究[D]. 伊廷法.太原理工大學(xué) 2017
[3]水性聚氨酯/改性無(wú)機(jī)納米顆粒復(fù)合材料的制備與性能[D]. 范新建.天津工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3151362