Микроструктурные и гидрофильные свойства образцов полимера полиэтилентерефталат-гликоля с различными рисунками 3D-печати

  • Александр Сергеевич Леньшин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-1939-253X
  • Вера Евгеньевна Фролова ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация
  • Сергей Александрович Ивков ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0003-1658-5579
  • Эвелина Павловна Домашевская ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация https://orcid.org/0000-0002-6354-4799
Ключевые слова: полиэтилентерефталат-гликоль ПЭТГ, модельные рисунки 3D-печати, рентгенофазовое состояние, ИК-спектры, смачивание поверхности

Аннотация

Цель работы – исследование влияния процесса 3D печати на принтере Hercules Original путем последовательного наложения слоев полимера способом FDM ( Fused Deposition Modeling) на микроструктурные и гидрофильные свойства образцов полиэтилентерефталат-гликоля (ПЭТГ) с различными рисунками печати. Рентгенофазовый анализ обнаружил наличие большей упорядоченности полимерных цепей аморфного ПЭТГ в напечатанных образцах, которая происходит при тепловом и механическом воздействиях на исходный нитевидный образец в процессе 3D-печати. Она проявляется в увеличении на порядок относительной интенсивности главного дифракционного
максимума аморфного полимера ПЭТГ в равной степени во всех образцах с пятью различными рисунками печати. При этом данные ИК-спектроскопии обнаруживают сохранение всех  внутриструктурных химических связей полимера.

Близкие значения краевых углов смачивания у всех напечатанных образцов к величине q ≈ 50º, значительно меньшей прямого угла q = 90º, показывают, что поверхности всех пяти напечатанных образцов ПЭТГ с различными рисунками являются гидрофильными

Скачивания

Данные скачивания 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., старший преподаватель кафедры физики твердого тела и
наноструктур, Воронежский государственный университет (Воронеж, Российская Федерация)

Сергей Александрович Ивков, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Университетская пл., 1, Воронеж 394018, Российская Федерация

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

Литература

Vidakis N., Petousis M., Velidakis E., Liebscher M., Mechtcherine V., Tzounis L. On the strain rate sensitivity of fused filament fabrication (FFF) processed PLA, ABS, PETG, PA6, and PP thermoplastic polymers. Polymers.2022;12: 2924. https://doi.org/10.3390/polym12122924

Silva A. L., Salvador G. M. da S., Castro S. V. F., Carvalho N. M. F., Munoz R. A. A. 3D printer guide for the development and application of electrochemical cells and devices. Frontiers in Chemistry. 2021;9: 684256. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.684256

Vidakis N., Petousis M., Tzounis L., … Mountakis N. Sustainable additive manufacturing: mechanical response of polyethylene terephthalate glycol over multiple recycling processes. Materials. 2021;14: 1162. https://doi.org/10.3390/ma14051162

Gordeev E. G., Ananikov V. P. Widely accessible 3D printing technologies in chemistry, biochemistry and pharmaceutics: applications, materials and prospects. Russian Chemical Reviews. 2020;89(12): 1507–1561. https://doi.org/10.1070/rcr4980

Bex G. J. P., Ingenhut B. L. J., Cate T., Sezen M., Ozkoc G. Sustainable approach to produce 3D-printed continuous carbon fiber composites: A comparison of virgin and recycled PETG. Polymer Composites. 2021;42: 4253–4264. https://doi.org/10.1002/pc.26143

Schneevogt H., Stelzner K., Yilmaz B., Abali B. E., Klunker A., Völlmecke C. Sustainability in additive manufacturing: exploring the mechanical potential of recycled PET filaments. Composites and Advanced Materials. 2021; 30: 263498. https://doi.org/10.1177/26349833211000063

Latko-Durałek P., Dydek K., Boczkowska A. Thermal, rheological and mechanical properties of PETG/rPETG blends. Journal of Polymers and the Environment. 2019;27(11): 2600–2606. https://doi.org/10.1007/s10924-019-01544-6

Dolzyk G., Jung S. Tensile and fatigue analysis of 3D-printed polyethylene terephthalate glycol. Journal of Failure Analysis and Prevention. 2019;19: 511. https://doi.org/10.1007/s11668-019-00631-z

Hassan M. H., Omar A. M., Daskalakis E., … B´artolo P. The potential of polyethylene terephthalate glycol as biomaterial for bone tissue engineering. Polymers. 2020;12: 3045. https://doi.org/10.3390/polym12123045

Sobolev D. I., Proyavin M. D., Parshin V. V., Belousov V. I., Ryabov A. V. Broadband, low-reflection microwave windows manufactured using 3D printing*. In: X All-Russian Scientific and Technical Conference “Microwave Electronics and Microelectronics”. Collection of reports. Saint-Petersburg, 31 of May – 4 of June, 2021. Saint Petersburg. St. Petersburg: St. Petersburg State Electrotechnical University “LETI” Publ.; 2021. p. 52. (In Russ.)

Kiselev M. G., Savich V. V., Pavich T. P. Determination of contact wetting angle on flat surfaces. Vestnik BNTU. 2006;1: 38. (In Russ., abstract in Eng.). Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21398120

Elesina V. V. Contact angle. Guidelines. Altai State Technical University named after. I. I. Polzunov Publ.; 2019: 22. (In Russ.)

Loskot J., Jezbera D., Bušovský D., … Zubko M. Influence of print speed on the microstructure, morphology, and mechanical properties of 3D-printed PETG products. Polymer Testing. 2023;123: 108055. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2023.108055

ICDD Card: 04-003-0648 tetragonal TiO2 15. Pereira A. P. dos S., da Silva M. H. P., Júnior É. P. L., Paula A. dos S., Tommasini F. J. Processing and characterization of PET composites reinforced with geopolymer concrete waste. Мaterials Research. 2017; 20(suppl2): 411–420. https://doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2017-0734

Опубликован
2024-01-31
Как цитировать
Леньшин, А. С., Фролова, В. Е., Ивков, С. А., & Домашевская, Э. П. (2024). Микроструктурные и гидрофильные свойства образцов полимера полиэтилентерефталат-гликоля с различными рисунками 3D-печати. Конденсированные среды и межфазные границы, 26(1), 78-87. https://doi.org/10.17308/kcmf.2024.26/11810
Раздел
Оригинальные статьи

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)