Микроструктурные и гидрофильные свойства образцов из сополимера акрилонитрил-бутадиен-стирол ABS с различными модельными рисунками 3D-печати

Авторы

  • Александр Сергеевич Леньшин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация
  • Вера Евгеньевна Фролова ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация
  • Владимир Анатольевич Макагонов ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», Московский пр., 14, Воронеж 394026, Российская Федерация
  • Александра Константиновна Пелагина ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация
  • Эвелина Павловна Домашевская ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

DOI:

https://doi.org/10.17308/kcmf.2026.28/13588

Ключевые слова:

сополимер акрилонитрил-бутадиен-стирол АBS, различные модельные рисунки 3D-печати, напечатанные образцы, морфология поверхности, аморфное состояние, ИК-спектры, краевые углы смачивания, гидрофильная поверхность

Аннотация

Целью работы является исследование влияния различной геометрии модельного рисунка 3D-печати, при одинаковых параметрах тепловых и механических воздействий самого процесса 3D-печати, на микроструктурные и гидрофильные свойства образцов из аморфного сополимера АBS, напечатанных с пятью различными модельными рисунками 3D-печати путем последовательного наложения слоев способом FDM (Fused Deposition Modeling).

Выводы: Результаты исследования напечатанных образцов методами СЭМ, РФА, ИК-спектроскопии и измерениями краевого угла смачивания поверхности показали, что совокупность тепловых и механических воздействий в процессе 3D-печати в исследуемом режиме экструзии не вызывает заметной ориентации полимерных цепей исходного аморфного сополимера ABS, не разрушают его внутриструктурные химические связи, и поверхность всех напечатанных образцов с пятью различными модельными рисунками является гидрофильной. При этом напечатанный образец с наиболее сложной геометрией модельного рисунка 1_Hilbert, наиболее искажен- ной морфологией и дефектами поверхности, показывает наибольшее значение угла смачивания (j = 67o), превосходящее на 10 % соответствующие значения в образцах с другими модельными рисунками (j ≈ 60o), и имеет гидрофильную поверхность

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Биографии авторов

  • Александр Сергеевич Леньшин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

    д. ф.-м. н., в. н. с. кафедры физики твердого тела и наноструктур, Воронежский государственный университет (Воронеж, Российская Федерация).

     

  • Вера Евгеньевна Фролова, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

    к. ф.-м. н., доцент кафедры физики твердого тела и наноструктур, Воронежский государственный университет (Воронеж, Российская Федерация).

     

  • Владимир Анатольевич Макагонов, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», Московский пр., 14, Воронеж 394026, Российская Федерация

    к. ф.-м. н., доцент кафедры физики, Воронежский государственный технический университет (Воронеж, Российская Федерация).

     

  • Александра Константиновна Пелагина, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

    аспирант кафедры общей физики, Воронежский государственный университет (Воронеж, Российская Федерация).

     

  • Эвелина Павловна Домашевская, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

    д. ф.-м. н., профессор, профессор-консультант кафедры физики твердого тела и наноструктур, Воронежский государственный университет (Воронеж, Российская Федерация).

     

Библиографические ссылки

1. Kumar R. M., Rajini N. T., Kumar S. M., Mayandi K., Siengchin S., Ismail S. O. Thermal and structural characterization of acrylonitrile butadiene sstyrene (ABS) copolymer blended with polytetrafluoroethylene (PTFE) particulate composite. Materials Research Express.2019;6(8): 085330. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab250f

2. Peters E. N. Plastics: thermoplastics, thermosets, and elastomers. Handbook of Materials Selection. Kutz M. (ed.). New York: John Wiley & Sons, Inc.; 2002. p. 363–365. https://doi.org/10.1002/9780470172551.ch11

3. Kutnjak-Mravlincic S., Sutlovic A., Glogar M. I., Ercegovic Ražic S., Godec D. Innovative development of batch dyed 3D printed acrylonitrile-butadiene-styrene objects. Molecules. 2021;26: 6637. https://doi.org/10.3390/molecules26216637

4. Kulich D. M., Gaggar S. K., Lowry V., Stepien R. Acrylonitrile–butadiene–styrene polymers. In: Encyclopedia of Polymer Science and Technology. Hoboken, NJ, USA: John Wiley&Sons; 2001. p.174–201. https://doi.org/10.1002/0471440264.pst011

5. Mukhamedyanov E. R., Orlova N. Yu. Toxicity of nonengineering plastics during extrusion*. Collection of scientific papers of the All-Russian scientific and practical conference. December 22–23, 2020. Moscow: NRNU MEPhI; Snezhinsk: SFTI NRNU MEPhI; 2020: 56-59.

6. Harper C. A. Handbook of plastic and elastomers. New York: McGraw-Hill; 1997. p. 1–62. ISBN 0070266816

7. Rutkowski J. V., Levin B. C. Acrylonitrile-butadienestyrene copolymers (ABS): pyrolysis and combustion products and their toxicity- a review of the literature. Fire and Materials. 1986;10(3-4): 93–105. https://doi.org/10.1002/fam.810100303

8. Steeman P. A., Meier R. J. The structure of styreneacrylonitrile/bytadiene polymer studied by 2D-i.r. spectroscopy. Polymers, 1997;38(21): 5435–5462. https://doi.org/10.1016/s0032-3861(97)00074-8

9. Bandeira L. C., Campos B. M., Ciuffi K. J., … Maia I. A. Calcium phosphate coatings by sol-gel on acrylonitrilebutadiene-styrene substrate. Journal of the Brazilian Chemical Society. 2017;28(6): 943–949. https://doi.org/10.21577/0103-5053.20160244

10. Boricha A. G., Murthy Z. V. P. Acrlonitrile-butadienestyrene/chitosan blend membranes: preparation, characterization and performance for the separation of heavy metals. Journal of Membrane Science. 2009;339(1): 239–249. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2009.04.057

11. Desrousseaux C., Cueff1 R., Aumeran C., … Sautou V. Fabrication of acrylonitrile-butadiene-styrene nanostructures with anodic alumina oxide templates, characterization and biofilm development test for staphylococcus epidermidis. PLOS ONE. 2015;10(8): e0135632. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0135632

12. Neher B., Gafur Md. A., Al-Mansur M. A., Bhuiyan Md. M. R., Qadir Md. R., Ahmed F. Investigation of the surface morphology and structural characterization of palm fiber reinforced acrylonitrile butadiene styrene (PF-ABS) composites. Materials Sciences and Applications, 2014;5: 378–386. https://doi.org/10.4236/msa.2014.56043

13. Lenshin A. S., Frolova V. E., Ivkov S. S., DomashevskayaE. P. Microstructural and hydrophilic properties of polyethylene terephthalate glycol polymer samples with different 3D printing patterns. Condensed Matter and Interphases. 2024;26(1): 78–87. https://doi.org/10.17308/kcmf.2024.26/11810

14. Lenshin A. S., FrolovaV. E., Kannykin S. V., Domashevskaya E. P. Microstructural and hydrophilic properties of polylactide polymer samples with various 3D printing patterns. Polymers. 2024;16: 1281. https://doi.org/10.3390/polym16091281

15. Oshmyan V. G., Timan S. A., Shamaev M. Yu. Modeling of ductile failure of polymer blends and composites with account of interface formation. Polymer Science, Series A. 2003;45(10): 1011–1018. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=13425982]

16. Gremlikh G. U. The language of spectra. Introduction to the interpretation of spectra of organic compounds*. Brooker. Opt.; 2002. 94 p. (in Russ.)

17. Hollas J. M. Modern Spectroscopy. Fourth Edition. The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex, England: John Wiley & Sons Ltd.; 2004. 452 р.

18. Тolstoy V. P., Chernyshova I. V., Skryshevsky V. A. Handbook of infrared spectroscopy of ultrathin films. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.; 2003. 739 p. https://doi.org/10.1002/047123432x

19. Kiselev M. G., Savich V. V., Pavich T. P. Determination of the contact wetting angle on flat surfaces. Bulletin of BNTU. 2006;1: 38–41. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=21398120

20. Elesina V. V. Wetting angle. Methodical recommendations*. Altai State Technical University named after I. I. Polzunov Publ.; 2019. 22 c. (in Russ.)

21. Pavlov I. N., Rinkevichyus B. S., Tolkachev A. V. A setup for visualizing the evaporation of a liquid drop using the method of frustrated total internal reflection of a laser beam. Instruments and Experimental Techniques. 2013;56(2): 242–246. https://doi.org/10.1134/s0020441213020103

Загрузки

Опубликован

2026-04-01

Выпуск

Том 28 № 1 (2026)

Раздел

Оригинальные статьи

Лицензия

Copyright (c) 2026 Конденсированные среды и межфазные границы

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Как цитировать

Микроструктурные и гидрофильные свойства образцов из сополимера акрилонитрил-бутадиен-стирол ABS с различными модельными рисунками 3D-печати. (2026). Конденсированные среды и межфазные границы, 28(1), 69-80. https://doi.org/10.17308/kcmf.2026.28/13588

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 3 > >>