聚合诱导微相分离对3D打印材料进行纳米到宏观的控制

来源：高分子能源


虽然 3D 打印可以轻松控制物体的宏观结构，但控制 3D 打印材料的纳米结构的报道很少。在这里，我们报告了一种高效且通用的工艺，用于制造具有受控纳米级结构特征的 3D 打印材料。这种方法使用含有大分子链转移剂 (macroCTAs) 的树脂，这些树脂在光诱导 3D 打印过程中会发生微相分离，从而形成纳米结构材料。通过改变macroCTA的链长，我们展示了对 微相分离行为 的高度 控制 ，从而产生具有 可控纳米级尺寸和形态的材料 。重要的是，3D 打印物体的整体机械性能与其形态相关；从 离散的球状域过渡到互穿域会导致机械性能显着提高 ，这归因于软域和硬域之间的界面相互作用增加。总体而言，这项工作的发现能够简化具有严格可控纳米结构的材料的生产，以实现广泛的潜在应用。

△RAFT 介导的 PIMS 的 3D 打印材料。


△PBA-CTA 链长对聚合动力学的影响


△PBA-CTA 聚合度 ( Xn ) 和 PBA - CTA 负载量 (wt%) 对 3D 打印材料表面形态的依赖性。


△使用 PIMS 树脂 3D 打印的材料的 SAXS 数据。


△使用不同 PBA-CTA X n和 PBA-CTA wt% 进行 3D 打印的样品的整体机械（拉伸）性能。


△复杂结构的 3D 打印

论文题目：通过聚合诱导微相分离对 3D 打印材料进行纳米到宏观尺度的控制
通讯作者：Jin Zhang， Nathaniel Corrigan
通讯单位：新南威尔士大学