聚合誘導(dǎo)微相分離對(duì)3D打印材料進(jìn)行納米到宏觀的控制

來(lái)源：高分子能源


雖然 3D 打印可以輕松控制物體的宏觀結(jié)構(gòu)，但控制 3D 打印材料的納米結(jié)構(gòu)的報(bào)道很少。在這里，我們報(bào)告了一種高效且通用的工藝，用于制造具有受控納米級(jí)結(jié)構(gòu)特征的 3D 打印材料。這種方法使用含有大分子鏈轉(zhuǎn)移劑 (macroCTAs) 的樹脂，這些樹脂在光誘導(dǎo) 3D 打印過(guò)程中會(huì)發(fā)生微相分離，從而形成納米結(jié)構(gòu)材料。通過(guò)改變macroCTA的鏈長(zhǎng)，我們展示了對(duì) 微相分離行為 的高度 控制 ，從而產(chǎn)生具有 可控納米級(jí)尺寸和形態(tài)的材料 。重要的是，3D 打印物體的整體機(jī)械性能與其形態(tài)相關(guān)；從 離散的球狀域過(guò)渡到互穿域會(huì)導(dǎo)致機(jī)械性能顯著提高 ，這歸因于軟域和硬域之間的界面相互作用增加。總體而言，這項(xiàng)工作的發(fā)現(xiàn)能夠簡(jiǎn)化具有嚴(yán)格可控納米結(jié)構(gòu)的材料的生產(chǎn)，以實(shí)現(xiàn)廣泛的潛在應(yīng)用。

△RAFT 介導(dǎo)的 PIMS 的 3D 打印材料。


△PBA-CTA 鏈長(zhǎng)對(duì)聚合動(dòng)力學(xué)的影響


△PBA-CTA 聚合度 ( Xn ) 和 PBA - CTA 負(fù)載量 (wt%) 對(duì) 3D 打印材料表面形態(tài)的依賴性。


△使用 PIMS 樹脂 3D 打印的材料的 SAXS 數(shù)據(jù)。


△使用不同 PBA-CTA X n和 PBA-CTA wt% 進(jìn)行 3D 打印的樣品的整體機(jī)械（拉伸）性能。


△復(fù)雜結(jié)構(gòu)的 3D 打印

論文題目：通過(guò)聚合誘導(dǎo)微相分離對(duì) 3D 打印材料進(jìn)行納米到宏觀尺度的控制
通訊作者：Jin Zhang， Nathaniel Corrigan
通訊單位：新南威爾士大學(xué)