零件3D打印与大豆油树脂。图片来源:广东工业大学。
一种基于大豆的新型树脂可用于按需3D打印，它可以提供强度、灵活性和可再生性。
随着3D打印变得越来越重要和普遍，对可靠、坚固和可再生材料的需求激增，以利用这种按需制造过程。亚博网站下载问题是;如何使3D打印可行且便宜。
材料科学家广东工业大学可能找到了一种不太可能的植物油。该团队利用大豆油(SBO-URE)、聚氨酯环氧树脂和丙烯酸酯的混合物，生产出了一种用于立体光刻(SLA) 3D打印的植物油基光聚合物树脂，具有很高的拉伸强度、柔韧性，而且仍然是可生物降解的。他们的研究发表在杂志上I&EC研究。
树脂由研究人员是在自然界中生物可再生至关重要,因此建立循环经济,使SLA 3 d打印技术,有着广泛的用途不仅在制造业和工业,而且在医药、更经济,因此更可行。它还消除了3D打印材料长期存在的问题，即强度和柔韧性之间的权衡。亚博网站下载
3D打印，可再生和灵活性
寻找一种环境友好的材料用于SLA 3D打印是材料研究的一个迅速出现的焦点。亚博网站下载这意味着要探索可再生的生物基树脂，包括纤维素基聚合物和植物油基丙烯酸酯。但是，除了可再生之外，植物油的使用还解决了目前3D打印材料存在的一个问题。亚博网站下载
目前用于SLA 3D打印的光敏液体树脂通常由液体单体、低聚物和光引发剂组成，具有高分辨率、光滑零件表面、良好的层强度和快速生成速度。它们还具有令人印象深刻的机械强度和刚度。
但是，这些材料未能提供的是灵活性亚博网站下载。这意味着用这些物质制造的零件在使用很短的使用寿命后经常会断裂和开裂。因此，为这些产品引入一些灵活性的策略是非常必要的。已经提供和研究了许多不同的解决方案，但蔬菜产品提供了理想的解决方案。
然而，这里又有一个问题。通过与其他功能材料混合引入植物油会导致构成材料基础的网络的松动，从而导致机械强度的损失。亚博网站下载由于这个缺点，基于生物的3D打印非常稀缺。
两全其美:提供力量和灵活性
为了提供“两全全美”的柔韧和坚固的树脂，该团队在之前的工作基础上采用了合成的SBO-URE溶液。然后，他们将这种材料中的碳碳双键转化为环氧化物——类似等边三角形的带有三个原子环的环醚——从而创造出它们的双固化杂化树脂。然后他们用这种树脂制造产品进行测试。
与单固化树脂相比，这种双固化材料具有显著的优势，初始固化为产品创建了坚实的物理层，第二次固化通过创建更密集的交联网络结构提高了其机械性能 — 从而强化了它。这使得印刷过程中的产品韧性显著提高。
下一步是严格的测试，团队对他们制作的部件进行了一连串的机械应力测试，包括拉伸部件，将其延长到断点。在此过程中，研究人员发现，在环氧丙烯酸酯中添加额外的SBO-URE实际上增加了抗拉强度，而没有任何柔韧性损失。换句话说，在延伸下，断裂点是相同的。
因此，该团队的结果表明，由于创建了一个相互交织的结构，并结合了长而灵活的有机碳和氢链，大豆油的添加可以在零成本下显著提高3D打印零件的机械强度。
因此，研究人员可能已经为3D打印提供了一种坚韧、灵活和可再生的材料——为定制、按需制作部件创造了光明的新可能性，这些部件适用于制造、手术、密度和其他广泛的应用领域。
工具书类
楚。Y,杨。J, Lei。[2020]。“使用阳离子可固化植物油的双固化树脂3D打印”，I&EC研究，［https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.0c01507]．
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