廣東工業(yè)大學研制出高強度植物油基3D打印樹脂

來源：未知大陸

來自廣東工業(yè)大學的材料科學家團隊已經(jīng)為SLA 3D打印配制了一種高強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，因為它可用于循環(huán)經(jīng)濟中-考慮到當前全球資源的狀況，這是一個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，以使其不會進入垃圾填埋場。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械共混來制備，這常常使相互滲透的網(wǎng)絡(luò)疏松并導致機械性能的損失。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)用列表相當短。

制造雙固化網(wǎng)絡(luò)

該團隊首先將其最初的氨基甲酸酯改性大豆油進行環(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。第一個固化反應(yīng)形成零件的固體物理層，而第二個反應(yīng)則提高了其機械性能，在某種程度上起到了增強反應(yīng)的作用。所得零件得益于性能的提高，具有更大的強度分布以及更高的韌性。

為了測試有前途的配方，研究人員對打印的樹脂零件進行了一系列的機械測試。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導致機械強度的提高，而又不會犧牲其伸長率。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。