3D打印技术及光敏树脂的研究进展

【作者】 刘晓暄；

【机构】 广东工业大学；

【摘要】 光固化3D打印技术利用材料累加成型的基本原理,以液态光敏树脂为耗材,在紫外光辐照条件下快速发生聚合,有序成型为三维制品。与其它3D打印技术相比,光固化3D打印更适合制造用传统加工方法难以制造的极为复杂的器件。但是,光敏树脂在光固化交联中会发生体积收缩,使成型器件翘曲变形、精度下降;其预聚物粘度大,为降低体系粘度,需加入大量的活性稀释剂,而活性稀释剂会增加固化制品的体积收缩程,未完全固化的单体残留在制品会造成使用性能下降和环境污染;固化制品韧性差,脆性大,外力下易破碎。为降低聚合过程中的体积收缩,膨胀型聚合单体被开发出来,这类单体开环聚合反应伴随体积膨胀,可调节聚合收缩,使成型制品的体积收缩降低、精度提高。超支化聚合物具有三维球形结构,分子间不易形成链缠结,粘度低、反应活性高,用于3D打印光敏树脂中能有效降低体系粘度、提高固化速率。将光敏弹性体链段引入光敏树脂中,能与树脂形成杂化网络,可有效提高材料的韧性,降低脆性。因此,将膨胀单体、超支化聚合物以及光敏性弹性体链段等引入3D打印中,可有效解决3D打印中存在的诸多问题,促进光固化3D打印技术的进步与应用拓展。更多还原