生物质 furan 基聚的 3D 打印具有强大的机械性能和形状记忆性质
Bo Wang1, Wenyang Wu2, Han Liu2
1School of Materials Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.
International journal of biological macromolecules
|October 31, 2023
概括
像PEF和PTF这样的生物质基聚合物已成功通过3D打印,显示出比商业纤维更优越的机械性能. 此外,PTF还展示了用于高级应用的优秀形状记忆特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 3D打印使得从新材料中创建复杂的结构成为可能.
- 来自生物质的聚合物为传统塑料提供了可持续的替代品.
研究的目的:
- 为了合成和3D打印基聚合物:聚 (乙烯酸) (PEF),聚 (三甲酸) (PTF) 和聚 (丁酸) (PBF).
- 评估这些新型聚合物的机械和热性能.
- 为了比较它们的性能与商业3D打印丝.
主要方法:
- 在5升反应堆中化聚凝,合成PEF,PTF和PBF.
- 将合成聚合物制成3D打印原料的制造.
- 在复杂结构中添加基聚的增材制造.
- 机械性能 (抗拉强度,压缩) 和热性能的表征.
- 使用各种3D打印结构评估形状记忆特性.
主要成果:
- PEF,PTF和PBF成功合成并通过3D打印成复杂的设计.
- PEF (74.6 MPa) 和PTF (63.8 MPa) 的拉伸强度超过了PEEK,PA和PLA.
- PEF和PTF的能量吸收率相当于PEEK和PLA的能量吸收率.
- 在3D打印的固体立方体,生物花和格子结构中,PTF表现出了出色的形状记忆特性.
结论:
- 富兰基聚合物根据二醇链长度提供可调节的机械和热性能.
- 这些生物质衍生聚合物与传统3D打印材料相比,具有更高的性能.
- 成功的3D打印和PTF的独特特性为先进的应用开辟了新的可能性,包括形状记忆材料.
