非溶剂致相分离3D打印聚合物的成型工艺研究

采用自行搭建的湿度可控的气辅式三维(3D)打印机,基于非溶剂致相分离原理,实现了常温下、高精度、低成本3D打印耐高温的聚合物材料。以聚醚酰亚胺(PEI)为例,探究了挤出压力、喷头直径、打印速度、打印环境相对湿度、打印层高等打印参数对成型质量的影响。结果表明,挤出丝料的宽度与打印速度、环境相对湿度有关,随打印速度和环境相对湿度的增大而减小;打印层高与挤出丝料的厚度有关,打印层高约等于挤出丝料的厚度的时,成型质量最好;通过多层沉积实验,得到最优的打印参数,成型了表面质量良好、精度高的PEI坯体。

非溶剂致相分离3D打印/复印成型技术研究

初步探究了一种无需将材料熔融的成型技术即非溶剂致相分离三维(3D)打印/复印成型技术的可行性,并成功制备了聚丙烯腈三维立体制品。通过实验获得了先利用非溶剂致相分离法使制品固化并初步脱除溶剂再利用加热蒸发的方法彻底脱除溶剂的制品成型工艺路径。通过研究发现了减少环境溶液含水量有助于提高成型制品内部孔洞尺寸的均匀性,使生成的孔洞尺寸较小并使孔洞分布均匀。此外,探究了该技术在高性能陶瓷复合材料制品、导电制品以及催化剂载体的制备方面应用的可能,进一步开拓了该成型技术的应用前景。