纳米人-Adv Mater：硫化物添加剂空气气氛可见光3D打印

Adv Mater：硫化物添加剂空气气氛可见光3D打印

纳米技术纳米 2021-09-16

理想的3D打印是能够不受想象力限制的进行打印，目前3D打印领域得到显著发展，但是可用于3D打印的材料非常缺乏（相对于其他加工工艺而言），光致聚合3D打印由于能够实现较高的打印速度和分辨率，具有较高的前景，但是光致聚合3D打印需要高能量UV紫外光，因此适应该过程的材料存在局限性（因为一些材料在短波长紫外光区间产生吸收、散射、衰减等问题）。幸运的是这种问题能够通过在可见光条件中进行光聚合得以解决，不过可见光能量更低，因此需要更长的反应时间，而且更容易受到氧气的影响。3D打印过程需要快速硬化（固化）实现提高打印速率和打印分辨率，因此3D打印难以采用可见光光聚合。

有鉴于此，得克萨斯大学奥斯汀分校Zachariah A. Page等报道发现巯基硫化物是一种多功能效果的有机添加剂，能够实现在环境气氛中进行高分辨率可见光3D打印，避免在紫外光中进行3D打印。

本文要点：

（1）

这种硫化物添加剂方法是一种普适性方法，能够用于丙烯酸树脂相关材料处理过程，实现了坚固、坚硬到柔软、可延展的广泛机械力学响应材料。通过硫化物作为添加剂，以代表性的聚氨酯丙烯酸酯树脂（urethane acrylate resins）进行研究，而且发现3D打印得到的物品表现良好的存储稳定性、材料均匀性，同时未表现硫化物浸出效果。

（2）

通过有机硫化物作为添加剂，实现了在620 nm的红光中空气气氛3D打印。非常意外的发现硫化物添加剂能够实现对氧气起到抑制作用。

作者认为本文研究结果有助于发展下一代3D打印材料，比如多组分水凝胶材料、复合材料。