具有优异性能的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料：低翘曲率、优异的机械性能，适用于螺杆挤出增材制造

《Polymer Engineering & Science》：Superb Glass Fiber-Reinforced Polypropylene Composites With Low Warpage and Enhanced Mechanical Properties for Screw Extrusion Additive Manufacturing

针对聚丙烯（PP）增材制造中翘曲严重及机械性能不足的问题，本研究通过引入POE-g-MAH、碳酸钙母粒和玻璃纤维，采用螺杆挤出成型制备了高性能复合3D打印材料。实验表明，添加10 phr POE-g-MAH可将翘曲变形降低至5.27%，冲击强度提升408%，拉伸强度达50.8 MPa（较纯PP提高约1倍），同时保持优异的打印稳定性和加工效率。

　　

摘要

聚丙烯（PP）作为一种半结晶热塑性塑料，在增材制造过程中面临显著挑战，主要问题包括严重的翘曲现象和机械性能不足。本研究开发了一种基于聚丙烯随机共聚物（PPR）的创新复合材料体系，通过添加马来酸酐接枝的聚乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、碳酸钙母粒（Ca）和玻璃纤维（GF），实现了低翘曲度和优异机械强度的3D打印材料。此外，采用了螺杆挤出造粒的增材制造方法，提高了打印组件的加工效率和机械性能。实验结果表明，材料性能得到了显著提升：添加10份质量的POE-g-MAH后，材料的翘曲变形从127.30%降低到了5.27%；同时，材料的缺口冲击强度提高了25.4 kJ/m2，相比纯聚丙烯提高了408%。当添加6份质量的POE-g-MAH时，材料的抗拉强度达到50.8 MPa，约为纯聚丙烯的两倍。虽然该复合材料的Z向抗拉强度仅为纯聚丙烯的76%，但在大规模增材制造过程中表现出更佳的打印性能和稳定性。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。