光固化3D打印改性碳纤维/光敏树脂复合材料的制备与性能调控

光固化3D打印技术因成型速度快、器件精度高、表面质量好,已成为3D打印快速制备高精尖器件的首选方法,但现有3D打印光敏树脂仍存在器件力学强度低、韧性差等问题。碳纤维因导电、导热、高比强度、高比模量等特性,已被广泛应用于各种结构或功能复合材料。为此,先采用化学氧化、硅烷偶联剂(KH580)改性等手段对短切碳纤维进行表面改性得到KH580改性碳纤维(MCF);再将MCF与3D打印光敏树脂(PR)复合得到改性碳纤维/光敏树脂(MCF/PR)复合材料,并对其光固化动力学和3D打印器件的力学性能进行了详细研究。结果表明:当MCF表面的KH580接枝量为0.5wt%、MCF添加量为0.15wt%时,虽然MCF与PR复合后使光敏树脂的黏度有所增大,但对光敏树脂的固化深度与临界曝光量影响较小,仍能满足光固化3D打印要求;利用立体光刻技术(Stereolithography,SLA)光固化3D打印工艺能很好地制造出各种MCF/PR器件,器件的拉伸强度可达70 MPa,与纯PR相比增加了约100%,冲击强度为1.91 kJ/m^(2),较PR提高了约60%,且3D打印器件在350℃下具有良好的热稳定性。

光固化3D打印技术及光敏树脂的开发与应用

光固化3D打印技术因速度快、精度高、环境友好等优势,已成为一类广泛应用的快速成型工艺。光敏树脂作为光固化3D打印的主体材料,对器件的性能与应用有着决定性影响。本文先介绍了几种已普及和新开发的光固化3D打印成型原理;并对光敏树脂的组成、分子结构和器件性能间的构-效关系进行了分析;进而对光固化3D打印及树脂的应用进行分类介绍;最后对光固化3D打印与光敏树脂的未来发展进行了分析与展望。

MgCl2/AlEtn(OEt)(3-n)负载[OSSO]型桥联双苯氧基钛催化剂催化乙烯聚合

以三乙基铝(AlEt_3)改性MgCl_2和乙醇(EtOH)的加合物(MgCl_2/nEtOH)为载体[MgCl_2/AlEt_n(OEt)_(3-n)]负载[OSSO]型桥联双苯氧基二氯化钛([OSSO]TiCl_2),制得乙烯聚合负载型催化剂;使用廉价易得的一氯二乙基铝(AlEt_2Cl)为助催化剂高效催化乙烯聚合,合成了以长支链为主的支化聚乙烯。探讨了MgCl_2/AlEt_n(OEt)_(3-n)载体的制备工艺、聚合条件对目标催化剂催化乙烯聚合行为以及聚合产物结构的影响。研究表明,负载型催化剂相对[OSSO]TiCl_2均相催化剂,催化乙烯聚合具有较高的活性,最高活性可达每106g(PE)/(mol(Ti)·h),比均相催化剂高百倍。13C NMR和DSC分析表明,负载型[OSSO]TiCl_2催化剂合成的聚乙烯为以长支链为主的支化聚乙烯,支化度(1 000个碳原子中支链的含量)为15,其中长支链含量为60.3%,熔融温度(Tm)为126℃,乙烯聚合反应速率逐渐升高后趋于平稳。

本征型自修复聚硅氧烷材料:从单重动态交联网络到多重动态交联网络

近年来,本征型自修复聚硅氧烷材料因兼具聚硅氧烷的优异性能和损伤自修复功能,在复合材料、智能涂层、柔性器件等领域显示出巨大的应用潜能.本征型自修复聚硅氧烷材料主要通过在聚硅氧烷交联网络中引入各种动态非共价键和动态共价键,借助动态键的可逆断裂与重组来重排交联网络而实现损伤修复.迄今为止,已有数十种修复机制或体系被相继报道,但仍存在自修复能力与力学性能间的矛盾.为解决这一根本问题,聚硅氧烷材料的动态交联网络正从单重动态交联向多重动态交联转变,并结合结晶或取向等工艺以及通过与改性纳米粒子复合,这些方法对自修复材料的力学性能和自修复能力的协同调控都有着重要影响.鉴于此,本文根据本征型自修复聚硅氧烷材料中动态键和动态交联网络的结构差异,对其动态交联网络的结构设计、自修复机制、性能调控以及应用研究等方面进行了综述分析,并展望了本征型自修复聚硅氧烷材料未来的发展方向.

自修复有机硅材料的制备策略

近年来,通过仿生生命体自我修复损伤这一现象而研制的自修复材料,可有效延长材料的使用寿命、提高材料的使用安全性、降低资源浪费,具有巨大的发展潜力。其中,自修复有机硅材料因兼具自我修复的功能和有机硅材料的优异性能,已成为当下的研究热点。由于外界刺激条件如紫外光、温度等是材料实现损伤自我修复的外在驱动力,在很大程度上影响着材料的修复效能,且不同的刺激条件具有不同的优缺点和应用领域。因此,本文将基于自修复过程中外界刺激因素的不同,对自修复有机硅材料尤其是近五年来的最新研究成果进行综述,从外援型和本征型自修复有机硅材料两方面入手,以本征型自修复有机硅材料为重点,并对自修复有机硅材料今后的发展进行了分析展望。

PC/PCTG合金的增韧研究

研究了三种不同增韧剂甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(EM500)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-有机硅-丙烯酸丁酯共聚物(S-2001)和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(PTW)对聚碳酸酯(PC )/聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PCTG)合金的力学性能、熔体流动性和耐化学性的影响。结果表明,未增韧的PC/PCTG合金缺口冲击强度低,三种增韧剂都能提高PC/PCTG合金的常温缺口冲击强度,EM500和S-2001对PC/PCTG合金的低温缺口冲击有明显的改善作用,PTW对PC/PCTG合金的低温缺口冲击改善作用有限。PCTG与增韧剂的加入大幅度提升了PC的耐化学性,起到显著的协同作用。