熱固性材料實現(xiàn)3D打印

東華大學(xué)材料學(xué)院游正偉教授團(tuán)隊在3D打印熱固性材料領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，他們將鹽粒和熱固性材料預(yù)聚物結(jié)合為可3D打印的“復(fù)合墨水”，可實現(xiàn)多種熱固性材料例如交聯(lián)聚酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂的直接擠出式3D打印。
　　3D打印技術(shù)可快速高效地制造精細(xì)復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)，在諸多領(lǐng)域均展示出良好應(yīng)用前景。熱固性材料具有出色的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性，然而大多數(shù)熱固性材料尤其是非光固化一類材料的成型都需要較長的交聯(lián)過程，難以匹配3D打印連續(xù)化的制造方式。
　　對此，游正偉團(tuán)隊提出了一種新穎的策略，將鹽粒和熱固性材料預(yù)聚物結(jié)合為可3D打印的“復(fù)合墨水”，鹽粒在3D打印過程中起到增稠劑的作用，保證順利打印成型;在熱固化過程中，鹽粒又起到增強劑的作用，實現(xiàn)打印的三維立體結(jié)構(gòu)在高溫高真空交聯(lián)過程中保形;在打印過程中鹽粒固化成型后，可方便地被水溶解除去，從而又作為致孔劑獲得了多孔結(jié)構(gòu)。
　　游正偉表示，該策略具有良好的通用性，可以實現(xiàn)多種熱固性材料例如交聯(lián)聚酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂的直接擠出式3D打印，打印出來的結(jié)構(gòu)還具有常規(guī)3D打印難以獲得的微孔。
　　論文第一作者、東華大學(xué)博士生雷東介紹說，加入食鹽的靈感來源于土木工程中常用的混凝土材料，水泥混入一定比例的石子、沙子等填充材料可以加固支撐結(jié)構(gòu)，提高抗壓強度。