固相剪切碾磨制备尼龙12/多壁碳纳米管复合粉体及选择性激光烧结3D打印

来源期刊：高分子材料科学与工程2017年第3期

论文作者：张正义 陈英红 戚方伟 陈宁

文章页码：122 - 127

关键词：选择性激光烧结;尼龙12;碳纳米管;复合粉体;固相剪切碾磨;

摘    要：采用固相剪切碾磨（S³M）技术并结合冷冻粉碎制备了适于选择性激光烧结（SLS）的尼龙12（PA12）/多壁碳纳米管（CNTs）复合粉体及相应的烧结制品。采用激光粒度分析仪、扫描电镜、透射电镜、动态力学分析、傅里叶变换红外光谱分析、差示扫描量热仪等对所得PA12/CNTs复合粉体和相应SLS制品的结构与性能进行了表征。结果表明,固相剪切碾磨-冷冻粉碎制备的复合粉体颗粒以椭球形为主,平均粒径75μm,SLS加工窗口为10℃左右,满足SLS对被烧结材料的性能要求,通过加入质量分数为0.1%的流动助剂纳米SiO₂能进一步改善复合粉体的SLS加工性能。磨盘碾磨通过其强大的三维剪切力场实现了CNTs的切割及在PA12基体中的良好分散以及CNTs与PA12大分子链的接枝,显著改善了二者之间的界面相容性。此外,通过优化SLS加工参数,成功制备了表面平整、结构复杂、性能良好的PA12/CNTs烧结制品。所得PA12/CNTs烧结样品具有优良的力学性能,拉伸强度达到44.2 MPa,缺口冲击强度达到8.12 k J/m²。