通过对形态的控制来改善热塑性烯/石墨烯纳米板块复合材料的材料挤出加工
Quang Binh Ho1, Roxana Abdi1, Marianna Kontopoulou1
1Department of Chemical Engineering, Dupuis Hall, Smith Engineering, Queen's University, Kingston, ON, Canada.
Journal of thermoplastic composite materials
|November 4, 2024
概括
热塑性烯酸 (TPO) 复合材料与石墨烯纳米板块 (GNPs) 提供了改进的3D打印性能. 添加乙烯-烯共聚合物 (EOC) 增强了接口粘附性,从而产生了优异的机械性能和降低了印刷部件的分层.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 热塑性烯酸 (TPO) 复合材料正在探索添加剂制造.
- 石墨烯纳米板块 (GNP) 可以增强复合材料的性能.
- 实现良好的接口粘附对于3D打印零件至关重要.
研究的目的:
- 开发TPO复合材料与聚烯 (PP),乙烯-烯共聚合物 (EOC) 和GNP用于材料挤出 (MEX).
- 研究EOC和GNP对复合材料微观结构,热导率和机械性能的影响.
- 在MEX中比较TPO/GNP复合材料与传统PP/GNP复合材料的性能.
主要方法:
- 使用PP,EOC和GNP与PP-g-Py兼容器制造TPO复合材料.
- 使用传输电子显微镜 (TEM) 进行复合形态的表征.
- 评估MEX加工复合材料的导热性和机械性能 (拉伸性,性).
主要成果:
- TPO/GNP复合材料表现出滴状矩阵形态,GNP位于接口.
- 与PP/GNP复合材料 (1.3W/mK) 相比,TPO/GNP复合材料的导热率 (1.54W/mK) 更高.
- 经过MEX加工的PP/GNP复合材料遭受了分层,而TPO/GNP复合材料表现出更好的接口粘附性,部件巩固性和机械性能.
结论:
- 在TPO/GNP复合材料中加入EOC可以在MEX加工过程中增强界面粘附.
- 与PP/GNP复合材料相比,TPO/GNP复合材料在3D打印应用中提供了更好的机械性能和柔性.
- 优化复合材料设计是克服3D打印聚合物纳米复合材料分层问题的关键.
