吳立新研究員帶你了解生物基3D打印樹脂的研究及發(fā)展
3D打印
關于3D打印想必你一定不陌生,3D打印是快速成型技術的一種,又稱增材制造,是采用樹脂、金屬、陶瓷等材料,通過逐層打印的方式來制造物體的技術。經(jīng)過二十多年的發(fā)展,3D打印技術在電子、工業(yè)設計、建筑、醫(yī)療、汽車、航空航天等方面取得了矚目的成就。
3D打印的應用
生物基3D打印樹脂
近年來,我們看到了綠色環(huán)保材料的迅速興起。在3D打印領域中,這包括采用天然可再生原料、可回收循環(huán)利用的樹脂以及可生物降解的樹脂制備3D打印材料。生物基樹脂通常由纖維素衍生的聚合物、丙烯酸酯改性的聚合物和植物油基丙烯酸酯制成。
生物基樹脂具有可再生、環(huán)境友好、資源豐富、分布廣泛的優(yōu)點,是一種可持續(xù)制備高分子的原材料。隨著生物質(zhì)提煉技術的發(fā)展,越來越多的生物基材料已被應用于聚合物。
用大豆油樹脂3D打印的零件
生物基3D打印樹脂可以兼顧生物質(zhì)基材料和3D打印技術的優(yōu)點。來源廣泛的可再生生物質(zhì)基材料通過具有精確設計并快速制造結(jié)構(gòu)復雜材料能力的3D打印技術,可根據(jù)需要進行生產(chǎn)制造。因而,近年來已經(jīng)越來越多地在醫(yī)療器械制造、機械和模具制造、藝術品和服裝設計制造等領域得到應用。
圖片來源:3D打印生物質(zhì)基復合材料研究進展及應用前景_劉俊
3D打印用生物基材料普遍存在耐熱性差等問題,在聚合物中引入芳香族和脂環(huán)族結(jié)構(gòu)是提高耐熱性的常用方法,該方法通常也用于制備生物基樹脂。事實上,脂肪族生物質(zhì)因其來源廣泛和成本較低而更為經(jīng)濟。然而,它們在耐熱樹脂中的應用鮮有報道。基于價格低廉的脂肪族生物質(zhì)制備全生物質(zhì)的耐熱光固化丙烯酸酯是一個巨大的挑戰(zhàn),并對能源節(jié)約和聚合物的可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。
為了更好地了解生物基3D打印樹脂的研究及發(fā)展,“2021綠色復合材料論壇”特誠邀 中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所 吳立新研究員蒞臨本次大會,分享《生物基3D打印樹脂的制備及性能研究》主題報告。
本報告重點介紹圍繞光固化3D打印丙烯酸酯,推出一種源于低成本的脂肪族生物質(zhì)的綠色制備方法,此外還介紹了其他生物基 3D打印材料的新進展。
專家介紹:
吳立新:中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所學位委員會委員、工程技術委員會委員、課題組長、研究員、博士生導師、福建省功能樹脂與復合材料工程研究中心主任、國際先進材料與工藝技術學會(SAMPE)中國大陸分會理事。中科院“百人計劃”和福建省“百人計劃”獲得者。主要從事纖維增強聚合物復合材料、納米復合材料和3D打印材料研究。

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