硫烯光聚合和3D打印含有生物基纤维素填充剂的未经改性麻油的3D打印
Rafael Turra Alarcon1, Matteo Bergoglio2, Éder Tadeu Gomes Cavalheiro1
1Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo-USP, São Carlos 13566-590, SP, Brazil.
Polymers
|March 13, 2025
概括
这项研究探讨了使用无溶剂的乙烯点击光聚合与生物基麻油和纤维素填充剂进行更绿色的3D打印. 配方显示了高转换率,快速速率和优秀的固化,使复杂结构印刷成为可能.
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
- 可持续制造 可持续制造 可持续制造
背景情况:
- 3D打印中的光聚合是一种更绿色的替代方案,因为它具有快速的反应和较低的能源需求.
- 乙烯"点击"反应是高效的,在乙烯和乙烯组的等等度下迅速进行.
研究的目的:
- 为3D打印开发和评估无溶剂,生物基的可光聚合配方.
- 研究纤维素填充剂 (大麻,塔瓜,核桃) 对光聚合动力学和材料性能的影响.
主要方法:
- 使用麻油,Trimethylolpropane tris(3-mercapto propionate) 和纤维素填充剂制备无溶剂配方.
- 聚合转换的特征,速率,固化深度,交联密度 (DMTA),质和生物基含量.
主要成果:
- 所有配方都实现了>70%的转化,具有快速的聚合率.
- 填充的配方表现出增强的固化深度和足够的粘度用于3D打印.
- 用大麻填充的配方显示出最高的交叉连接密度,并成功地用于打印复杂的形状;所有聚合物都是>97%生物基的,含有>96%的凝含量.
结论:
- 使用生物基材料的无溶剂乙烯光聚合是一种可行和可持续的3D打印方法.
- 纤维素填充剂提高光聚合性能,并使复杂,高性能生物基聚合物的创造成为可能.


