佐治亚南方大学将植物油转化为用于3D打印的生物基树脂

南极熊导读：在过去的十年中，全球3D打印市场显著增长，这一趋势部分归因于对3D打印零件日益增长的需求，以及全球向可持续经济转型、减少环境污染的共同推动，这进一步加速了对可再生材料在3D打印领域应用的需求。

△研究题目为“用于立体光刻3D打印的植物油基丙烯酸树脂的开发与表征”（传送门）

2024年12月12日，南极熊获悉，佐治亚南方大学的Julius Adeyera和他的团队成功开发出一种新型的生物基树脂，这种树脂由植物油（如大豆油、亚麻籽油和桐油）制成。这种材料不仅环保，还满足了工业应用对机械性能和耐用性的要求。研究还涉及将桐油转化为可用于粘合剂喷射3D打印的材料，展示了植物油在增材制造技术中的应用潜力。

△亚麻籽油和大豆籽油示意

创新生物基树脂

Adeyera强调：“我们的目标不仅是创造更环保的材料，我们还致力于设计一种可持续的解决方案，新技术的性能不仅与传统树脂相媲美，甚至在某些方面超越它们。”

这些生物基树脂与市面上常见的405nm波长的3D打印机完全兼容，标志着生物基材料在满足工业级机械和耐用性要求方面迈出了重要一步。在医疗和汽车制造等行业，这些生物基树脂提供了替代传统石油基树脂的可能性，满足了对于高性能材料在耐热性和机械性能上的严格要求。

△Julius Adeyera

研究的核心在于将植物油化学转化为丙烯酸酯，随后通过紫外线聚合。当暴露在紫外线下时，这些分子会形成特定的形状，并具备所需特性以满足特定应用。通过桐油的化学改性，固化和增强粘合能力，新的技术可替代合成粘合剂的材料。

另外，Adeyera与他人合作撰写了关于如何将桐油转化为适用于粘合剂喷射3D打印的材料的研究论文。通过对桐油的固化和粘合能力进行化学改变，他和一组研究人员发明了一种可以替代合成粘合剂的材料。该项目还展示了如何将植物油应用于各种增材制造技术，以及如何替代石油基材料。相关研究由美国国家科学基金会(NSF)资助。

△Julius Adeyera发现了一种生产可持续材料的方法，效率与传统石油基材料一样高

Adeyera表示：“许多人曾认为生物基材料无法达到现代制造业的标准，但我们已经证明这一观点不再成立。随着我们即将发表的多个相关项目，我们对材料科学的贡献将重新定义生物基创新的可能性。”

总来的说，有了利用可再生资源加工植物油以生产工程材料的实证，我们不难看出制造业如何在保持产品质量的同时，走向更加可持续的未来。除了3D打印行业，其它需要耐用且高效材料的行业，在评估其供应链时，也可以从这项研究中获得启示。