廣東工業(yè)大學(xué)研制出高強(qiáng)度植物油基3D打印樹脂

來源：未知大陸

來自廣東工業(yè)大學(xué)的材料科學(xué)家團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為SLA 3D打印配制了一種高強(qiáng)度植物油基光敏聚合物樹脂。通過將大豆油與氨基甲酸酯環(huán)氧和丙烯酸酯結(jié)合使用，研究人員設(shè)法在不犧牲生物降解性的情況下制造出具有所需機(jī)械性能的樹脂零件。由于具有生物基礎(chǔ)材料，該雜化樹脂也可再生，因?yàn)樗捎糜谘h(huán)經(jīng)濟(jì)中-考慮到當(dāng)前全球資源的狀況，這是一個(gè)越來越重要的考慮因素。

用大豆油樹脂3D打印的零件

生物樹脂和可重復(fù)使用性
近年來，我們看到了環(huán)保型制造材料的迅速興起。在3D打印中，這包括可以回收，更新和重新使用的樹脂，以使其不會(huì)進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。生物樹脂通常由纖維素衍生的聚合物，丙烯酸酯改性的聚合物和植物油基丙烯酸酯制成。

特別是植物油樹脂傾向于通過機(jī)械共混來制備，這常常使相互滲透的網(wǎng)絡(luò)疏松并導(dǎo)致機(jī)械性能的損失。試圖通過摻入丙烯酸酯改性的植物油來形成均質(zhì)網(wǎng)絡(luò)并保持機(jī)械性能，但是成功有限。結(jié)果，可3D打印的生物基樹脂的應(yīng)用列表相當(dāng)短。

制造雙固化網(wǎng)絡(luò)

該團(tuán)隊(duì)首先將其最初的氨基甲酸酯改性大豆油進(jìn)行環(huán)氧化，然后將其與丙烯酸酯混合，形成用于研究的雙固化混合樹脂。已知雙固化系統(tǒng)具有高固化速率，并用于克服單固化材料的局限性。第一個(gè)固化反應(yīng)形成零件的固體物理層，而第二個(gè)反應(yīng)則提高了其機(jī)械性能，在某種程度上起到了增強(qiáng)反應(yīng)的作用。所得零件得益于性能的提高，具有更大的強(qiáng)度分布以及更高的韌性。

為了測(cè)試有前途的配方，研究人員對(duì)打印的樹脂零件進(jìn)行了一系列的機(jī)械測(cè)試。有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)向環(huán)氧丙烯酸酯中添加過量的大豆氨基甲酸酯會(huì)導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度的提高，而又不會(huì)犧牲其伸長(zhǎng)率。他們發(fā)現(xiàn)，他們的混合樹脂能夠生產(chǎn)出具有“復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)和出色的表面光潔度”的高分辨率原型。研究結(jié)果使科學(xué)家們得出結(jié)論，他們的“制勝組合”作為可再生3D打印材料具有巨大潛力。

該研究的更多詳細(xì)信息可以在題為“帶有陽離子可固化植物油的雙固化樹脂的3D打印”中找到。由崔艷艷，楊俊來，雷德華和蘇佳慧合著。