在《华尔街日报》最近发表的一篇文章加法制造的影响,研究人员讨论了双重固化和离子液体性质的3 d打印ionogels以及增值税光聚合过程。
研究:离子液体和双重固化对增值税的影响光聚合过程和3 d打印的Ionogels的属性。图片来源:Alex_Traksel / Shutterstock.com
背景
3 d印刷(3 dp)是广泛用于重大工程领域克服传统制造工艺的限制在构建复杂的结构,重点是柔软的机器人系统。挑战在于设计系统性能和可制造性,同时保持3 dp能力不同的处理方法,如提出了离子液体(IL)。
增值税光聚合(副总裁),通常被称为有限元(SLA),有最好的解决任何添加剂技术,允许微米尺寸细节和一流的表面平滑。
因为他们的倾向是熔盐在低温下,研究图书馆的数量急剧增加。图书馆也可以加快光聚合事件在副总裁的形成三维结构。然而,有一个缺乏研究图书馆在光聚合速率的影响在副总裁和图书馆对治疗的影响深度雅各布斯以工作曲线。
尽管如此,实现良好的分辨率与光敏聚合物成分包含很大一部分惰性稀释剂,如图书馆,需要彻底检查的固化深度和副总裁。
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了图书馆的固定通过3 d印刷媒介和乙烯基单体的聚合。盲降的影响在增值税VP过程进行了研究。EmimBF4、OmimBF4 BmimBF4, EmimTFSI离子液体,以及固化三甘醇利用(TEGDMA)和N-vinylpyrrolidone(一步法)单体,被用来创建一个数量的IL-compatible感光性树脂配方。
研究人员提出了一个研究的结果的光敏聚合物成分包含各种离子液体和单体为了建立一个IGs的高分辨率技术副总裁。副总裁过程被修改,以确保足够的单体在每个转换3 d打印层防止层间开裂。此外,热引发剂添加到双重固化技术来得到最好的转换(AIBN)。
该团队使用photo-differential扫描量热法(DSC)、红外光谱,雅各布斯和绘制工作曲线与一步法调查TEGDMA的光诱导的自由基共聚的离子液体。
IL浓度的影响,类型,后固化政权,离子电导率和单体/交联剂的比例,分解温度、玻璃化转变温度、强度、拉伸模量,3 d打印的IGs的断裂伸长。紫外线(UV)双重热固化是第一次使用3 d打印的IGs最大化转换相应的双键的聚合物。
观察
TGA曲线治愈V1T1成分有或没有ILs表明没有水或残余一步法。在120°C,只有V1T1Emim50损失了不到1%的体重。聚合物的热击穿引起显著的减肥300至400°C。
相比V1T1没有IL, 30 wt % IL增加抗拉强度在热post-cured物种。在30 - 40 wt % IL加载,IGs由副总裁显示阈值渗流行为。由于IL结晶聚合物结构,存储模量紫外线和热post-cured V1T1Emim50递增速度从-32年到-20°C。
包含ILs加速聚合和增加临界曝光能量由于凝胶所需的转换程度更高,这显示IL-based VP的二分法。此外,雅各布斯的工作曲线显示,穿透深度差异很大取决于IL类型。由于抑制IL流动性,双重固化了ionogels的力学特性,但离子电导率下降。此外,光聚合和后固化后,IL ionogels显示最小收缩成分。
双重固化额外热引发聚合实现约100%的转换。因此,耐热性的IGs可接受的力学特性和高离子电导率和描述。
结论
总之,本研究阐明增值税的发展photopolymerized ionogels与所需的形状。单体/交联剂比例的影响,以及树脂的离子液体,研究了。的盲降,光聚合速率和最大转化率增加。
然而,由于稀释的液体,所需的时间来完成在光敏聚合物凝胶成分(临界曝光时间)的增加。photo-DSC曲线的峰值最大是用来计算over-curing时间,而雅各布工作曲线是用来确定穿透深度。使用BmimBF4和OmimBF4光敏聚合物成分VP导致没有收缩在光聚合和后固化。
作者认为,本研究的结果可以帮助发展的平台生成高分辨率的3 d打印的不易燃的和非易失性ionogels。
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源
Nechausov, S。Ivanchenko,。莫洛佐夫,O。,等。离子液体和双重固化对增值税的影响光聚合过程和3 d打印的Ionogels的属性。加法制造102895 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214860422002937
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