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本人在博士后期间的主要研究领域是3D打印用光敏树脂。具体的研究内容和研究结果如下: (1)通过选用环氧丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为自由基型预聚体,选用双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、聚氧丙烯环氧及氧杂环丁烷作为阳离子型预聚体,成功研制出光固化速度快、固化体积收缩率低的3D打印用光敏树脂,用该树脂制作的样件精度高且机械性能良好。通过对比该树脂的各项物性参数和固化后树脂的机械性能,表明该树脂的性能与目前国内外应用最广泛的DSM最先进的3D打印光敏树脂Somos14120相当,该型号光敏树脂已经获得了实际应用。 (2)采用两种预成型橡胶粒子对环氧树脂/丙烯酸酯混杂型光敏树脂进行了增韧改性。对改性后树脂的固化过程、固化物结构形貌及力学性能进行了深入的分析并初步研究了固化机理和固化速度对弹性体增韧改性光敏树脂过程的影响,加深了对光敏树脂增韧改性的理解。首先,制备了原位聚合橡胶粒子并将其用于光敏树脂的增韧改性。原位聚合橡胶粒子的加入可以大大提高树脂的断裂伸长率,当粒子含量为5%时其断裂伸长率提高了一倍,从原来的8.76%提高到15.09%,并且强度、模量等性能变化不大。其次,采用商业化的核壳结构橡胶粒子对光敏树脂进行了增韧改性。橡胶粒子的添加量对树脂性能的影响较大,当添加3%的核壳结构橡胶粒子时,树脂的断裂伸长率由原来的8.76%提高到13.1%,并且强度、模量等性能变化不大。 (3)通过3D打印的方法成功制备了一种新的形状记忆高分子材料,其打印材料为原位聚合橡胶粒子增韧改性的丙烯酸酯/环氧树脂混杂型光敏树脂。通过DMA测试,打印样条的玻璃态-高弹态模量比为600,说明材料可能具有良好的形状记忆性能。通过折叠-展开实验和形状记忆拉伸-恢复循环实验对材料的形状记忆性能进行了定量的表征。折叠-展开实验结果表明材料在10次折叠-展开循环中的形状固定率约为99%,形状恢复率约为100%。并且,样条的恢复过程在20s内完成,说明材料的形状恢复速率非常快。在拉伸-恢复形状记忆循环实验中,经过18次循环实验,测得材料的形状固定率及形状恢复率分别为97.44±0.08%和100.02±0.05%,说明材料的形状固定率及恢复率非常高,循环稳定性好。样条在62℃时的拉伸实验表明材料同时具有较高的断裂伸长率38%及较大的恢复应力4.73MPa。此外,材料具有良好的机械性能,强度高、韧性好以及良好的热稳定性。