应用于3D打印技术的ABS/纳米二氧化钛复合材料制备及力学性能研究

摘要

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为基体及自制的纳米二氧化钛(nano-TiO2)为改性剂,利用加热混制法制备ABS/nano-TiO2复合材料,混炼时以不同质量分数的nano-TiO2进行混炼。针对复合材料的动态力学性能(储能模量和损耗模量)和静态力学性能(拉伸强度、杨氏模量和硬度),对混制挤压成型的线材及3D打印的试样进行对比分析。通过扫描电子显微镜(SEM)分析可知,二氧化钛粉末为纳米级,能量色散X射线光谱(EDS)分析表明,元素含量和种类与设计一致。结果显示,通过添加nano-TiO2,可以提高ABS的拉伸强度、硬度、储能模量及损耗模量;且随着温度增加,ABS/nano-TiO2复合材料的储能模量降低,而损耗模量增加。研究结果可知,添加nano-TiO2可以提升ABS/nano-TiO2复合材料的力学性能,且经3D打印成型试样的各项性能保持稳定。