一种熔融沉积成型用聚乙烯木粉复合丝材及其制备方法

3D打印技术又称增材制造技术，诞生于20世纪80年代后期，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术涉及信息技术、材料科学、精密机械等多个方面，在当今制造业中越来越具有竞争力，因此被称为“具有工业革命意义的制造技术”。3D打印技术包括熔融沉积成型、选择性激光烧结、立体光固化成型等技术，大大拓展了材料成型的方法，特别是对于无法通过熔融加工成型的材料而言，3D打印技术是一种很好的解决方案。作为3D打印技术的一种，熔融沉积成型是一种将热塑性丝材经固体-熔体-固体两次相变加工成型的方法。热塑性丝材由供丝机构送进喷头，在喷头中加热至熔融态。熔融态材料从喷头中挤出，按计算机给出的二维截面信息，随加热喷头的运动，选择性进行涂覆。一层完成后，喷头上升一个层高（或工作台下降一个层高），再进行下一层的涂覆，如此循环，最终形成三维制件。目前，市场上用于FDM的3D打印材料主要有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）和聚乳酸（PLA）两种。其中，ABS力学性能好，尤其是韧性高，但在打印时会产生刺激性气味，不适合办公室等环境，并且不透明；PLA在打印熔融时无刺激性气味，可降解，但是耐热性差、力学性能差，尤其是易发生脆性断裂，极大的限制了打印物件的使用。开发新的FDM用材料因此成为3D打印领域的一项重要研究内容。聚乙烯（PE）是由乙烯单独聚合或乙烯与其它烯烃共聚合得到的聚合物，具有密度小、强度高、耐热、绝缘性好、化学性质稳定以及价格低廉等优点，在FDM领域具有广泛的应用前景。但是，在FDM过程中，PE冷却成型时会发生结晶，导致打印的制件容易收缩变形产生翘曲、产品偏脆等缺陷，这使得PE在FDM领域应用受到了限制。综合以上内容，为推广PE在FDM领域的应用，需要抑制PE的结晶行为，增加PE的韧性，这能够降低FDM制件的收缩变形，提高制件的成型精度，以满足FDM工艺的要求。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种熔融沉积成型用聚乙烯木粉复合丝材及其制备方法，该技术具有的优点和有益效果是：1、该技术添加木粉后，聚乙烯/木粉复合丝材的结晶得到抑制，FDM制件的收缩变形降低，制件的成型精度得到提升。2、该技术所述的聚乙烯/木粉复合丝材，经FDM（熔融沉积成型）得到的制件具有更好的韧性，力学性能得到提升，实用性更强。3、该技术所述的聚乙烯/木粉复合丝材，木粉来自废弃秸秆、稻糠、木质边角料和锯末，添加极大地降低了材料的成本，有利于扩大聚乙烯材料在FDM领域的应用。4、该技术所述的聚乙烯/木粉复合丝材的制备方法，易于操作，工艺条件和生产设备要求较低，能够实现大规模的推广生产，具有广阔的市场前景，极佳的市场效益，现将该一种熔融沉积成型用聚乙烯木粉复合丝材及其制备方法及实施例介绍如下供研究交流参考：（741521  433482）

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