碳粉填充ABS的可持续方法:注射成型和化纤维制造技术的比较研究
Vojtech Senkerik1, Ales Mizera2, Pavel Stoklasek2
1Faculty of Technology, Tomas Bata University in Zlin, 760 01 Zlin, Czech Republic.
Polymers
|October 16, 2025
概括
使用碳粉 (CP) 循环利用烯酸丁乙 (ABS) 复合材料是可行的. 最佳的1.5%重量CP增强了注塑和3D打印后的抗拉强度和刚度,这表明再加工后材料性能得到了改善.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物工程 聚合物工程
- 可持续的制造业 可持续的制造业
背景情况:
- 聚合物复合材料回收面临技术和经济上的障碍.
- 烯丁 styrene (ABS) 复合材料被广泛使用,但难以回收利用.
- 碳粉 (CP) 可以增强聚合物特性,但其对回收ABS复合材料性能的影响需要研究.
研究的目的:
- 评估充满碳粉 (CP) 的ABS复合材料的可回收性.
- 调查机械回收对ABS+CP复合材料的拉伸性能的影响,使用注射成型和化丝制造 (FFF).
- 为了确定最佳的CP度,以提高回收复合材料的性能.
主要方法:
- 制备具有不同 CP 度 (0.5,1.0,1.5 wt.%) 的 ABS 复合材料.
- ABS+CP复合材料通过注塑成型和FFF的机械回收.
- 对回收和原始ABS+CP标本的抗拉强度和弹性模量进行评估.
主要成果:
- 碳粉添加改善了ABS复合材料的拉伸性能.
- 回收ABS+CP复合材料在经过多次加工周期后保持了拉伸强度和刚度.
- 1.5重量%的CP被确定为最佳度,在重新注射成型后,与原始ABS相比,产生~3%更高的抗拉强度和~15%更高的弹性模量.
- 通过FFF进行再加工,与原始ABS相比,拉伸强度平均增加了12%,弹性模量平均增加了27%.
结论:
- 在技术上,ABS+CP复合材料的机械回收是可行的.
- 回收增强了接口粘附和填充剂分散,从而改善了材料的性能.
- 回收ABS+CP复合材料由于其增强的性能和美观吸引力,显示出结构和装饰应用的潜力.
