3D printing of a recycled copolyester of terephthalic acid, cyclohexanedimethanol and tetramethylcyclobutanediol

共聚酯 材料科学 对苯二甲酸 聚酯纤维 玻璃化转变 二醇 热固性聚合物 复合材料 缩聚物 动态力学分析 高分子化学 聚合物
作者
Samarthya Bhagia,Surbhi Kore,Sanjita Wasti,Jaroslav Ďurkovič,Ján Kováč,Xianhui Zhao,Hunter B. Andrews,Madhavi Z. Martin,Nidia C. Gallego,Uday Vaidya,Soydan Ozcan
出处
期刊:Polymer Testing [Elsevier]
卷期号:118: 107916-107916 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.polymertesting.2022.107916
摘要

2,2,4,4-Tetramethyl-1,3-cyclobutanediol (TMCD) is a diol monomer for terephthalic acid (TPA) class of copolyesters that can increase the glass transition temperature and mechanical strength in comparison to conventional TPA polyesters. TMCD-modified poly (1,4-cyclohexylenedimethylene terephthalate) (PCTT) has been used to manufacture consumer products with good toughness, heat resistance and clarity. However, the suitability of PCTT in 3D printing had not been evaluated. Therefore, consumer plasticware was used as the starting material to investigate the suitability of this copolyester for fused deposition modeling (FDM). Chemical structure, mechanical properties, thermal behavior and viscoelastic properties of this copolyester were studied. NMR spectroscopy found that the copolyester had cyclohexanedimethanol (CHDM) and TMCD contents at 76.5 mol% and 20 mol% of total diol, respectively. 280 °C printing temperature and 110 °C bed temperature were suitable conditions for printing. Tg of PCTT was 103 °C (25 °C higher than PETG). Young's modulus and impact strength of printed PCTT were at least 100% and 65% higher than printed PETG, respectively. The ease of printing, superior mechanical properties and Tg (103 °C) make the PCTT random copolyester highly applicable in additive manufacturing.
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