超快速4D打印变形材料

来源 :中国化学会2017全国高分子学术论文报告会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:stanley_lippman
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  具有刺激响应性的变形材料在生物医学和航空航天领域都有很重要的应用前景,而且通常它们的形状结构决定了它们最终的功能。然而,通过传统的加工方式很难得到复杂形状结构。数字化的3D 打印技术在打印各种复杂结构上有极大优势,但现有三维打印技术无法回避的挑战在于逐层固化成型,打印一件物体一般要数十分钟至数小时,打印的速度和非常有限的材料选择成为了它推广和应用的短板。此文章开发了一系列可由普通投影仪进行数字化可见光固化的单体体系,并借鉴了水凝胶由二维平面经不均匀溶胀变形为三维结构的技术,实现了聚合物的超快速三维成型。既可以“打印”三维复杂形状的水凝胶,又可以“打印”三维的石蜡溶胀凝胶,而不同凝胶的刺激响应性质赋予凝胶随时间变化的第四维性质。此方法利用了光敏树脂能快速光固化的性质,而又无需逐层固化叠加成型,“打印”时间仅须二十余秒。
其他文献
利用差示扫描量热仪(DSC),研究了一种分子量为188 kg/mol 的等规聚丁烯-1(iPB-1)在平衡熔点以上的熔体记忆效应。结果表明,iPB-1 显示出了强烈的熔体记忆效应,随着熔体温度的降低,随后的等温结晶速率大大增加。该记忆效应还受到初始样品聚集态的影响,初始样品结晶温度越低,其片晶厚度越薄,记忆效应加速结晶的效果越明显。只有当熔体温度在170℃以上,等温结晶速率才达到基本恒定的值,而该
接枝聚合物由于分子结构的特殊性使得其结晶行为线性高分子有所不同。近年来,有关于含有长烷基侧链的接枝聚合的结晶行为吸引了大量的注意力。已有研究表明主链结构,主链刚性,侧链接枝密度,侧链长度等均能影响该类聚合物的侧链结晶行为。本文首先合成了一系列以刚性的壳聚糖作为分子主链,不同长度的烷基作为侧链的接枝聚合物,并对其进行了DSC,变温X 射线等表征。结果表明该系列聚合物均为层状结构,主链与侧链交替排列。
高分子薄膜在电子信息技术产业中日益广泛的应用,使之成为高分子物理与加工领域的研究热点。高分子结晶形态结构对其物理及机械性能有较大影响,在高分子薄膜中研究片晶形态、取向与纳米尺度性能等问题,有助于加深对高分子结晶的理解。本文使用原子力显微镜和光学显微镜研究了等规聚丙烯(iPP)薄膜结晶形态结构。结果表明随结晶温度的升高(120-160 ℃)iPP 片晶由树枝状平躺片晶转变成板条状平躺单晶,即iPP
本文采用中子反射技术(neutron reflectivity)研究通过grafting to 的方法制备的强聚电解质刷-聚苯乙烯磺酸钠(sodium polystyrene sulfonate)在不同盐浓度下的结构,发现聚电解质刷的厚度在较低的盐溶液浓度时发生了溶胀增强的现象。通过grafting from 的方法合成两种接枝密度的聚苯乙烯磺酸钠刷,采用介电松弛谱测量内部离子对的偶极取向松弛峰的
同步获取剪切场下高分子体系的流变学信息及光谱信息是理解与认识被研究体系,特别是多电荷高分子体系(聚电解质、生物大分子等)的流变学性质微观机理的重要途径。本文通过将高灵敏的单分子荧光显微与光谱方法与精确的流变学方法结合,实现了剪切场下单个高分子的光谱测量,获得了单个高分子的荧光发射光谱和亮度,测量了单分子的运动速率,并结合体系的宏观流变学性质,对聚电解质分子链在剪切场下的运动特性(定向运动、布朗运动
通过一种简单的自由基共聚,利用十二醇聚氧乙烯(n)丙烯酸酯(AEO-n-AC,n 表示乙氧基数目,为3 和23)与丙烯酰胺共聚合成了两种单一/复配型疏水缔合水凝胶。前者是利用AEO-23-AC 的自增溶性与AM 共聚,在无额外表面活性剂的情况下合成的一种单疏水单体的水凝胶。后者复配型凝胶是将其与AEO-3-AC 复配,与AM 共聚后得到一系列强度可调节,最高强度可达单一疏水单体凝胶的200%-30
儿茶酚基团与自由基的反应首次被应用于交联的纳米结构——微凝胶的制备上。利用无皂乳液聚合方法(SFEP),无需外加交联剂,便可以成功制得尺寸均一的稳定的微凝胶纳米粒子。多种丙烯酰胺型主单体:丙烯酰胺(AM),N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA),N-乙烯基吡咯烷酮(NVP),N-乙烯基己内酰胺(VCL),N-异丙基丙烯酰胺和N-(3-二甲氧基丙基)甲基丙烯酰胺等分别与含有未保护儿茶酚基团的乙烯基共聚单
传统水凝胶由于强度低、脆性等缺陷,在实际应用中受到限制.为提高凝胶的力学性能,研究者在凝胶中引入膨润土(Bentonite)或SiO2 等无机填料使其韧性和压缩强度得到明显改善.为了提高凝胶的综合力学性能,我们以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为SiO2 前驱体,丙烯酰胺(AM)为单体,在膨润土分散液中进行原位自由基聚合,制备PAM/Bentonite/SiO2 双重纳米复合水凝胶.该凝胶中,VTE
活化物质由于其微驱动特征,体系在局部往往伴随着时间反演对称性的破缺,因而时常展现出复杂的时空行为与崭新的物理现象。而活化物质对外界刺激的响应,可以直接重构其非平衡动力学的不可逆性,使其传输过程脱离传统统计物理方法的可描述范围。因此,研究活化物质在外界刺激影响下的传输动力学行为,对于深入揭示活化体系的统计力学原理与构建非平衡系统的理论框架而言具有重要科学意义。本论文通过建立细菌趋化模型,深入研究了细
本文采用两步法,先将丙烯酸(AA),丙烯酰胺(AM),甲基丙烯酸十八酯(SMA)以胶束共聚的形式制备疏水缔合型凝胶P(AA/AM),第二步将P(AA/AM)凝胶在FeCl3 溶液中浸泡一段时间(12h 和36h),得到了一种疏水缔合和离子络合双物理交联的水凝胶.第二步实验中发现圆柱状的凝胶在FeCl3 溶液中浸泡时出现不同程度的核壳结构,发现凝胶内部和外界溶液之间的渗透压是形成核壳结构的主要原因.