Immer mehr Beschichtungen, einschließlich Lacke und Druckfarben, sowie dentale Füllstoffe sind Licht härtend. Es ist jedoch nicht möglich, homogene Polymer Netze herzustellen, und die Materialien sind oft spröde, was die Anwendung von optischen Polymeren in dreidimensionalen Druck-, biomedizinischen und Mikroelektronik Feldern begrenzt. In
Im Journal der Applied Chemie schlugen die Forscher ein neues Verfahren zur Herstellung von einheitlich vernetzten, auf Methyl Acrylat basierenden hart Polymeren vor, auch bei hochauflösendem 3D-Druck. Lichthärtung ist in der Regel eine freie Radikale Ketten Polymerisation.
Der Initiator wird durch Lichtenergie in freie Radikale zerlegt und greift das Monomer wie die c = c Doppelbindung in Vinyl an und bildet ein neues freies radikal, das der Ausgangspunkt für das Wachstum des Polymer Netzes ist, indem es mehr Monomere angreift und mit Ihnen kombiniert. Die neue Methode der Kontrolle der freien Radikalen Lichtpolymerisation und die Verbesserung der Materialeigenschaften des Produkts neigen dazu, verlangsamen den Härtungsprozess, die nicht ideal für 3D-Druck.
Die kurze Bestrahlungs Stufe ist sehr wichtig für eine hohe räumliche Auflösung und wirtschaftliche Produktionszeit. Das Forschungsteam unter der Leitung von Robert Liska von der TU Wien (Österreich) entwickelte einen neuen Ansatz Licht Polymere auf der Basis von Plexiglas hemmen den Härtungsprozess nicht.
Sie verwenden Ester-aktiviertes Vinyl sulfonat (EVS) als Ketten Übertragungsmittel, weil es leicht von seinem eigenen Teil getrennt werden kann, um den Prozess zu aktivieren. Wenn ein wachsendes polymernetzwerk einen EVS anstelle eines anderen Monomers angreift, wird es ein Zwischenprodukt bilden und sich schnell in eine Polymerkette und eine hochreaktive Gruppe (Toluol Sulfonyl) einteilen, die im Netz beendet wird, was wiederum eine neue Kettenreaktion auslöst. Je mehr EVS Sie hinzufügen, desto kürzer ist die durchschnittliche Kettenlänge des Polymer Netzes. Da die kürzere Polymerkette eine längere Beweglichkeit aufrecht erhält, führt die Schrumpfung im Härtungsprozess zu einer deutlichen Reduzierung des Riss Risikos .
Im Gegensatz zu herkömmlichen Ketten Transportmitteln wird die Polymerisation bei dieser neuen Methode nicht gehemmt, da es keine stabilen zwischen-oder reversiblen Reaktionsschritte gibt, weshalb es vorteilhaft ist, die Toluol-Sulfonyl zu trennen. Um es zu testen, entwickelten die Forscher eine Muster Struktur ähnlich der eines Gerüstes mit einem Plexiglas-Copolymer. Die Dicke beträgt 50 μm und ist in der Struktur jeder Schicht gut unterschieden. Das Material ist sehr homogen, stark, aber elastisch und stoßfest, mit hoher Reißfestigkeit. Sie können diese Eigenschaften anpassen, indem Sie die Anzahl der hinzugefügten EVS ändern. Ohne EVS wäre das Material zu spröde, damit 3D gedruckt werden kann.