水溶性光固化3D打印支撐材料的制備與性能研究.pdf

1、光固化3D打印技術(shù)具有制造周期短、成型精度高、可個(gè)性化定制等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域，而3D打印材料的種類(lèi)和性能決定了光固化3D打印技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。目前光固化3D打印材料（實(shí)體材料和支撐材料）技術(shù)為國(guó)外少數(shù)幾家公司所壟斷，尤其是支撐材料的空缺，已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了光固化3D打印技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展。本文分別制備了低粘度、低表面張力的溫敏型支撐材料和力學(xué)性能高、水溶性的反應(yīng)型支撐材料，研究了兩種支撐材料固化前后的性能。

2、　　首先以溫敏聚合物P123、光固化單體（PEG400DA+PEG1000DA）、光引發(fā)劑907、流平劑BYK331等為原料，在研究P123溫敏特性和水凝膠特性及其與光固化單體之間的協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng)的基礎(chǔ)上，制備了一種低粘度、快固化的溫敏型光固化3D打印支撐材料，并分析了其固化成型機(jī)理。最終確定了溫敏型支撐材料的最佳配方，其綜合性能（25℃時(shí)）為：粘度為34.22mPa·s，表面張力為33.46mN/m，固化收縮率為0.97％，溶解度為26

3、.77%。
　　以丙烯酸和聚乙二醇為原料，在催化劑對(duì)甲苯磺酸、阻聚劑對(duì)苯二酚及帶水劑甲苯的基礎(chǔ)上，通過(guò)酯化反應(yīng)合成了單端羥基PEGmA。通過(guò)紅外光譜、核磁共振氫譜和高效液相色譜等對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行了表征。最終確定了PEGmA的最佳合成工藝：酸醇摩爾比為1.5:1，對(duì)甲苯磺酸含量為1.5wt%（以酸醇總質(zhì)量計(jì)），對(duì)苯二酚含量為1wt%（以酸醇總質(zhì)量計(jì)），酯化時(shí)間為6h，酯化溫度為120℃。
　　基于PEGmA的紫外光固化特性及其固