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东华大学3D打印热固性材料研究获重要进展
出处:  录入日期:2018-12-10  点击数:1609

  东华大学材料学院游正伟团队在3D打印热固性材料领域取得重要进展。相关成果近日发表于《材料地平线》杂志。
  热固性材料具有出色的力学性能、热稳定性和耐化学性,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶和能源等各种产业。然而,大多数热固性材料,尤其是非光固化一类材料的成型需要较长的交联过程,难以匹配3D打印连续化的制造方式。
  如何让前沿3D技术成功驾驭热固性材料,在拓展可3D打印材料种类的同时又增加热固性材料的设计和加工自由度?对此,游正伟团队提出了一种新颖的策略。
  他们巧妙地将盐粒和热固性材料预聚物结合为可3D打印的“复合墨水”。盐粒在3D打印过程中起到增稠剂的作用,保证顺利打印成型;同时在热固化过程中,盐粒又起到增强剂的作用,实现打印的三维立体结构在高温高真空交联过程中保形。在打印过程中盐粒固化成型后,可以方便地被水溶解除去,从而又作为致孔剂获得了多孔的结构。
  游正伟表示,该策略具有良好的通用性,可实现多种热固性材料,例如交联聚酯、聚氨酯、环氧树脂的直接挤出式3D打印,打印出来的结构还具有常规3D打印难以获得的微孔。
  据悉,研究人员以热固性弹性体为例,开展了相关应用研究。利用3D打印个性化定制的优势构建了梯度化结构的柔性溶剂驱动器,可对溶剂即时响应并发生大尺度的形变,在软体机器人等领域具有潜在的应用前景。
  同时,课题组和上海交通大学附属瑞金医院合作,证实采用该技术所打印的热固性三维多孔支架具有良好的力学强度、弹性和耐疲劳性,可作为心肌补片有效治疗大鼠心肌梗塞模型。

  相关论文信息:DOI:10.1039/C8MH00937F

 

  来源:中国科学报

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