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东华大学材料学院游正伟教授团队在3d打印热固性材料领域取得重要进展,他们将盐粒和热固性材料预聚物结合为可3d打印的“复合墨水”,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。

3d打印技术可快速高效地制造精细复杂的立体结构,在诸多领域均展示出良好应用前景。热固性材料具有出色的力学性能、热稳定性和耐化学性,然而大多数热固性材料尤其是非光固化一类材料的成型都需要较长的交联过程,难以匹配3d打印连续化的制造方式。

对此,游正伟团队提出了一种新颖的策略,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;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,可方便地被水溶解除去,从而又作为致孔剂获得了多孔结构。

游正伟表示,该策略具有良好的通用性,可以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。

论文第一作者、东华大学博士生雷东介绍说,加入食盐的灵感来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撑结构,提高抗压强度。

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