由于Si-O鍵具有較高的鍵能和獨(dú)特的柔順性,聚硅氧烷具有較高的伸長(zhǎng)率和良好的彈性。此外,該類材料還擁有優(yōu)良的透氧率和生物活性,在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著很大的應(yīng)用前景。本研究將其和丙烯酸酯單體結(jié)合,利用聚硅氧烷良好的性能和光聚合快速固化的特點(diǎn)制備可3D打印的彈性體和溶脹可控的水凝膠。隨著社會(huì)的發(fā)展人們對(duì)彈性體的加工要求越來越高,尤其是精度方面的需求,而作為最成熟也是打印精度最高的打印技術(shù),光固化3D打印與彈性體結(jié)合顯然有著巨大的應(yīng)用前景。然而,可用于光固化3D打印彈性體的油墨卻很少,現(xiàn)已報(bào)導(dǎo)的光敏油墨大都以聚合物長(zhǎng)鏈為原料,粘度較高,性能不可調(diào),而且大多樹脂需要經(jīng)過多步復(fù)雜的特殊制備。本課題首先利用商業(yè)化單體樹脂研制了超低粘度的光敏油墨用于光固化3D打印彈性體,具體為:以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和丙烯酸羥乙酯(HEA)為主要原料配制了超低粘度的光敏油墨。HEA作為可光聚合單體提供油墨光固化3D打印性能,聚合生成物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),使包埋其中的MTMS溶膠-凝膠反應(yīng)生成聚硅氧烷。本方法的主要優(yōu)點(diǎn)是所有原料都可以直接獲得且粘度超低(10mPa.s),打印的彈性體具備自愈合性能,力學(xué)性能也達(dá)到了現(xiàn)已...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
符號(hào)說明
第一章 緒論
    1.1 聚硅氧烷簡(jiǎn)介
        1.1.1 聚硅氧烷的應(yīng)用
    1.2 3D打印彈性體的研究進(jìn)展
        1.2.1 非光聚合3D打印
        1.2.2 基于光聚合的3D打印
    1.3 溶脹可控水凝膠的研究進(jìn)展
        1.3.1 疏水段的引入
        1.3.2 交聯(lián)度的增加
    1.4 本課題任務(wù)
        1.4.1 3D打印彈性體
        1.4.2 溶脹可控水凝膠的制備
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)流程
        2.3.1 光固化3D打印彈性體的制備
        2.3.2 溶脹可控水凝膠的制備
    2.4 彈性體及水凝膠中各組分作用分析
    2.5 分析表征方法
        2.5.1 旋轉(zhuǎn)粘度表征
        2.5.2 實(shí)時(shí)紅外表征
        2.5.3 全反射紅外表征
        2.5.4 力學(xué)性能表征
        2.5.5 熱重分析
        2.5.6 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能表征
        2.5.7 接觸角表征
        2.5.8 溶脹測(cè)試
        2.5.9 透過率表征
第三章 基于低黏光敏樹脂的光聚合3D打印硅基彈性體及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 HEA/硅氧烷可光固化3D打印彈性體的配方設(shè)計(jì)
    3.3 粘度及儲(chǔ)存穩(wěn)定性分析
    3.4 實(shí)時(shí)紅外表征
    3.5 力學(xué)性能分析
        3.5.1 拉伸和壓縮性能分析
        3.5.2 抗疲勞性能分析
    3.6 全反射紅外光譜分析
    3.7 自愈合性能分析
    3.8 動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能
    3.9 熱失重分析
    3.10 打印樣品展示
    3.11 小結(jié)
第四章 溶脹可控硅基復(fù)合水凝膠的制備與表征
    4.1 引言
    4.2 溶脹可控水凝膠材料設(shè)計(jì)
    4.3 實(shí)時(shí)紅外分析
    4.4 溶脹性能分析
    4.5 透過率分析
    4.6 全反射紅外光譜分析
    4.7 實(shí)際應(yīng)用
        4.7.1 溫控水開關(guān)
        4.7.2 無膠粘接
    4.8 小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3745031