高度可回收的Diels-Alder网络与快速凝,以提高可打印性
George Misiakos1, Sandra Van Vlierberghe1
1Polymer Chemistry and Biomaterials Research Group (PBM), Centre of Macromolecular Chemistry (CMaC), Department of Organic and Macromolecular Chemistry, Faculty of Sciences, Ghent University, Krijgslaan 281 Building S4, Ghent 9000, Belgium.
这项研究引入了一种使用Diels-Alder化学的动态聚合物网络的新3D打印方法,可以实现更快的凝和改进先进应用的材料特性.
科学领域:
- 聚合物化学 聚合物化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 基于挤出的动态共价聚合物网络的3D打印面临着诸如反应速度缓慢和粘度控制不良等挑战.
- 热可逆的迪尔斯-阿尔德 (DA) 反应显示出希望,但受到缓慢的动力学和热不稳定性的限制.
研究的目的:
- 开发一种模块化,可扩展,无溶剂的合成方法,用于基于挤压的动态聚合物网络的3D打印.
- 克服DA化学3D打印的局限性,专注于加速凝和增强材料性能.
主要方法:
- 合成的线性寡合物与子悬挂组密集功能化.
- 采用动态静态学来评估网络的稳定性和再处理能力.
- 研究了复杂结构的自主划伤愈合和3D打印.
主要成果:
- 通过控制的交叉连接密度,通过控制的交叉连接密度,实现可调节的网络刚度从2到200MPa.
- 对于基于DA的材料来说,经过20个再加工周期,证明了出色的坚固性.
- 成功打印了具有毫米薄直立墙结构的结构,并在20°C时实现了自主划伤愈合.
结论:
- 开发的方法可以实现可回收,可调节的动态网络的可扩展生产,用于3D打印.
- 快速凝结改善了形状的保持,并减少了印刷结构中的机械异构性.
- 为增材制造,自我修复材料和可持续材料开发提供了一个多功能平台.
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