钛粉末注射成形PEG/PMMA黏结剂体系的PHB改性研究

作者：张雨萌; 胡可^*; 彭小敏^*; 王明辉

来源：材料工程, 2023, 1-10.

• 钛粉末
• 金属注射成形(MIM)
• PEG/PMMA黏结剂体系
• PHB改性

金属注射成型(MIM)中使用水溶性聚乙二醇(PEG)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)黏结剂体系会导致大量孔洞形成，且该黏结剂体系导热性差使得零件尺寸越大，注射脱模时间越长。本文拟采用聚(β-羟基丁酸酯)(PHB)作为PEG结晶抑制剂解决上述问题。采用导热系数仪、DSC、流变学实验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等，研究了PHB含量对黏结剂导热系数、结晶行为、喂料流变特性、注射保压时间及生坯显微结构的影响。结果表明：PHB/PEG共混物随着PHB含量的增加结晶温度从纯PEG的55.18 ℃下降至25 wt% PHB改性的51.4 ℃，熔融焓从79.5 J/g逐渐增加至107.6 J/g，导热系数从0.2433 W m-1k-1适当增加至0.3469 W m-1k-1，黏结剂结晶度的增加可改善其导热性能；由于PEG/PHB/PVAc三元体系中存在复杂氢键的相互作用导致黏结剂结晶温从未添加PHB的50.05 ℃降低并稳定在添加25 wt% PHB的43.3℃；添加15 wt% PHB后制备的喂料粘度与剪切速率符合幂律流体规律，在120 ℃时喂料的剪切稀化指数从未改性的0.77减小至0.62，相同注射条件下注射脱模时间从未改性的100 s缩短至50 s便可获得表面光滑无裂纹、内部孔洞少且分布均匀的钛注射生坯。

• 单位
  湖南工程学院; 广东省科学院