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木塑复合材料是近年来在国内逐渐兴起的一种新型绿色环保材料,它具有成本较低、性能优异、外型美观、用途广泛等优点。然而,木塑复合材料的性能受到所添加木质填料种类的影响,并且其耐老化性能较差,使用传统加工方法无法成型出结构复杂的产品。因此,选择合适的木质填料、改善木塑复合材料的耐老化性能、使用新型加工方法制备结构复杂且精细的木塑产品具有重要的研究意义。本论文以ABS基木塑复合材料为主体,选择造纸行业常用的原料针叶浆对木塑复合材料进行改性,深入研究了复合材料的力学性能、热性能、老化性能等,同时利用熔融沉积型(FDM)3D打印技术对材料进行成型,系统研究了材料组成与3D打印性能间的关系。论文首先通过材料成分分析、电子显微镜观察以及热失重等手段表征了针叶浆的基本性质,结果表明,针叶浆的主要成分为纤维素与半纤维素,木质素含量为零;针叶浆纤维呈螺旋长条带状,表面质地比较粗糙;其初始分解温度约为310℃,最大分解速率温度约为370℃。将针叶浆作为填料分别对ABS塑料以及ABS基木塑复合材料进行改性。结果表明,随着针叶浆含量的增加,材料的拉伸强度、弯曲模量和弯曲强度均得到提高,但冲击强度有所降低,针叶浆和木粉对ABS树脂具有协同增强效应。针叶浆的加入使ABS基木塑复合材料的维卡软化温度得到提高,密度增大,但材料的初始分解温度和最大热失重温度发生下降,加工性能降低,吸水率上升。添加界面改性剂能够增大填料与基体的相容性,提高材料的力学性能,使材料断面处孔洞数量发生减少,同时还能使材料的熔体流动速率得到增大,吸水率减小。丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)由于其结构特点具有优异的耐候性,将其加入到ABS基木塑复合材料能够改善材料的耐老化性能。本论文使用氧化诱导期、热氧老化、紫外老化和冻融试验等多种方法系统研究了不同针叶浆含量的针叶浆/ABS木塑复合材料以及不同ABS/ASA配比的针叶浆/ABS/ASA木塑复合材料的耐老化性能。结果发现,针叶浆的加入使ABS木塑复合材料的氧化诱导期略有增加,而ASA的加入明显提高了材料的氧化诱导期。两种材料在热氧老化21天和紫外老化15天内的耐老化性能均表现良好。随着热氧和紫外老化时间的增加,材料的表面颜色均出现褪色的情况,但是ASA的加入能够使褪色现象得到改善。经过热氧老化后,针叶浆含量对材料表面羰基指数影响不大,而ASA含量的增加使材料表面羰基指数增长幅度发生降低,有利于增强材料的耐老化性能。使用灰色GM(1,1)模型能够较准确地预测针叶浆/ABS木塑复合材料以及针叶浆/ABS/ASA木塑复合材料在长时间老化处理后力学性能的变化,且所得到模拟值的变化规律与实际值相一致。利用熔融沉积型3D打印技术制备了针叶浆/ABS打印材料,同时探究了无机纳米填料对材料的影响。研究结果表明,将3phr针叶浆和1wt%MMT加入到ABS中所制备的3D打印材料具有最佳的力学性能、层间粘接强度和翘曲性能。随着针叶浆含量的增加,针叶浆/MMT/ABS复合材料的维卡软化温度随之逐渐增大,初始热分解温度逐渐减小,经过热氧老化后材料的力学性能变化幅度不大,耐热氧老化性能优良。加入界面改性剂能够提高针叶浆/MMT/ABS复合材料3D打印制品的综合力学性能,其中当KH-550含量为填料的3 wt%时体系的改性效果最好。通过正交实验结果显示,打印参数中光栅角度对材料的综合力学性能影响最大,对打印参数进行优化可以使针叶浆/MMT/ABS复合材料的层间粘接性能优于未改性纯ABS。