用于三維打印的蒙脫土改性尼龍絲材的性能

尹 遠(yuǎn)，汪 艷*，2，陳神星，方 亮

1.武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430205；2.廣東銀禧科技股份有限公司，廣東 東莞 523000

三維（three-dimensional，3D）打印是一種新型成型方法，具有成型迅速、成型材料廣泛、成型無限制性及成本低廉等優(yōu)點。而熔融沉積制造［1-3］（fused deposition modeling，F(xiàn)DM）是應(yīng)用最廣泛的3D打印技術(shù)之一，因其操作簡單、材料利用率高和維護(hù)成本低等優(yōu)點而普及程度最高。其原理是原材料以絲狀形式熔化，一層一層地沉積來構(gòu)造零件，構(gòu)造的零件具有較高的精度和強(qiáng)度，從而使FDM成為廣泛工業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)之一。國內(nèi)關(guān)于FDM材料的研究主要集中在聚乳酸（polylacticac?id，PLA）［4-5］和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（acrylonitrile butadiene styrene，ABS）［6-7］等幾種上 ，很少有關(guān)于尼龍（polyamide，PA）絲材報道。國外對PA絲材做了一些改性研究工作，Masood等［8］研究應(yīng)用于FDM的金屬粒子/尼龍復(fù)合材料，開發(fā)出優(yōu)異性能的鐵/尼龍復(fù)合材料。Singh等［9］研究了不同比例的氧化鋁與PA復(fù)合的FDM材料，Al2O3使PA收縮率減小，且力學(xué)性能有提高。Boparai等［10］用單螺桿擠出機(jī)擠出PA6/Al/Al2O3復(fù)合絲材作為ABS絲材的替代品，對其工藝參數(shù)做了詳細(xì)研究。

共聚尼龍（copolyamide，COPA）是由兩種或者兩種以上的PA單體組成的共聚物，COPA6/66由己內(nèi)酰胺和己二酸己二胺鹽聚合而成，是一種無規(guī)共聚物［11］，具有優(yōu)良的韌性和抗沖擊性［12-13］，但COPA6/66熔點和結(jié)晶度較低，導(dǎo)致其耐熱性、剛性較差，使COPA的用途受到一定的限制。相比于純COPA，蒙脫土（montmorillonite，MMT）增強(qiáng)后的COPA具有更高的剛性、模量及更好的耐高溫性，從而擴(kuò)大了COPA的應(yīng)用范圍。

MMT［14］是一種層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽納米材料，由于具有分散性、膨脹性、吸水性和便宜易得等特點，廣泛用于填充聚合物。……