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    广东工业大学研制出高强度植物油基3D打印树脂

    2020-06-28来源:未知大陆

      来自广东工业大学的材料科学家团队已经为SLA 3D打印配制了一种高强度植物油基光敏聚合物树脂。通过将大豆油与氨基甲酸酯环氧和丙烯酸酯结合使用,研究人员设法在不牺牲生物降解性的情况下制造出具有所需机械性能的树脂零件。由于具有生物基础材料,该杂化树脂也可再生,因为它可用于循环经济中-考虑到当前全球资源的状况,这是一个越来越重要的考虑因素。

      生物树脂和可重复使用性

      近年来,我们看到了环保型制造材料的迅速兴起。在3D打印中,这包括可以回收,更新和重新使用的树脂,以使其不会进入垃圾填埋场。生物树脂通常由纤维素衍生的聚合物,丙烯酸酯改性的聚合物和植物油基丙烯酸酯制成。

      特别是植物油树脂倾向于通过机械共混来制备,这常常使相互渗透的网络疏松并导致机械性能的损失。试图通过掺入丙烯酸酯改性的植物油来形成均质网络并保持机械性能,但是成功有限。结果,可3D打印的生物基树脂的应用列表相当短。

      制造双固化网络

      该团队首先将其最初的氨基甲酸酯改性大豆油进行环氧化,然后将其与丙烯酸酯混合,形成用于研究的双固化混合树脂。已知双固化系统具有高固化速率,并用于克服单固化材料的局限性。第一个固化反应形成零件的固体物理层,而第二个反应则提高了其机械性能,在某种程度上起到了增强反应的作用。所得零件得益于性能的提高,具有更大的强度分布以及更高的韧性。

      为了测试有前途的配方,研究人员对打印的树脂零件进行了一系列的机械测试。有趣的是,他们发现向环氧丙烯酸酯中添加过量的大豆氨基甲酸酯会导致机械强度的提高,而又不会牺牲其伸长率。他们发现,他们的混合树脂能够生产出具有“复杂的微结构和出色的表面光洁度”的高分辨率原型。研究结果使科学家们得出结论,他们的“制胜组合”作为可再生3D打印材料具有巨大潜力。

      该研究的更多详细信息可以在题为“带有阳离子可固化植物油的双固化树脂的3D打印”中找到。由崔艳艳,杨俊来,雷德华和苏佳慧合著。

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