Badania pokazują, że Prepolimery żywicy silikonowej można stosować do drukowania 3D wspomaganego promieniowaniem ultrafioletowym

Zespół naukowców z Hangzhou, Chiny, niedawno opublikował pracę zatytułowaną "Przygotowanie i działanie żywic silikonowych utwardzanych promieniowaniem ultrafioletowym, stosowanych do utwardzania ultrafioletem i materiałów drukowanych 3D wspomaganych promieniami ultrafioletowymi", w której opisano, w jaki sposób zsyntetyzowali rodzaj promieniowania UV. utwardzalna żywica silikonowa "za pomocą łatwej do kontrolowania metody zol-żel z 3-metakryloksypropylotrimetoksysilanem, metylotrimetoksysilanem i dimetylodietoksylosilanem."

W streszczeniu czytamy: "Rodzaje utwardzalnych żywic metakrylooksypropylo-silikonowych wytworzono w reakcji kondensacji cohydrolizy z 3 - metakryloksypropylotrimetoksysilan, metylotrimetoksysilan i dimetylodietoksysilan. Zbadano szczegółowo właściwości przezroczystych żywic utwardzanych przez ultrafiolet. Przejrzystość ultrafioletowego utwardzonego materiału silikonowego była wyższa niż 95% w zakresie jasnych liczb falowych 400 nm i 800 nm, twardości ołówka od 6 B do 6 H i temperatury rozkładu termicznego wyższej niż 150 ° C. Materiały silikonowe wytworzone za pomocą druku 3D wspomaganego promieniowaniem ultrafioletowym miały współczynnik absorpcji wody 0,21% wag. I współczynnik rozszerzalności cieplnej linii wynoszący 5,27 x 10-4 m / k. Wykazano, że żywice silikonowe mogą być kandydatami do przezroczystej powłoki utwardzanej ultrafioletem i drukowania 3D wspomaganego ultrafioletem. "

Zastosowano metodę zol-żel do syntezy przezroczystych żywic silikonowych, które miały różne ilości R / Si do druku 3D wspomaganego promieniowaniem UV. Te materiały prepolimerowe były drukowane w 3D na drukarce 3D SLA, a powstałe żywice były osadzane na szkiełkach i utwardzane promieniami UV.

Naukowcy zmierzyli lepkość dynamiczną materiałów wraz z twardością utwardzonego materiału próbki i ich widoczna zawartość utwardzająca. Zarejestrowali również widmo przepuszczalności prepolimerów żywicy silikonowej utwardzonych na szkiełku, przeprowadzili analizę termograwimetryczną (3D) drukowanych żywic silikonowych 3D i przeprowadzili pomiary różnicowe kalorymetrii skaningowej (DSC) końcowych produktów.

Zmniejszając n (R) / n (Si) naukowcy odkryli, że mogą zwiększyć lepkość prepolimerów, a także twardość ołówkową produktów utwardzanych promieniowaniem UV.

"Analiza TGA (ryc. 4) wykazała, że ​​wszystkie temperatury termicznego rozkładu dla utwardzonych nadfioletem materiałów silikonowych są wyższe niż 150 ° C, co oznacza, że ​​utwardzone żywice silikonowe charakteryzują się dość dobrą stabilnością termiczną" - napisali naukowcy. / p>

Utwardzony materiał jest nadal lepki, z niskim poziomemtwardość, jeżeli ilość 2-hydroksy-2-metylofenylopropan-1-onu jest mniejsza niż 10% wag. prepolimerów żywicy silikonowej - prawdopodobnie dlatego, że nie została całkowicie utwardzona "w przypadku niewystarczającej ilości inicjatora ultrafioletowego "

Ale jeśli ilość inicjatora UV osiągnęła 10% wag., Zanikła absorpcja przy 2333 cm-1 i 1625 cm-1 dla metakryloksypropylu. Nadmierne ilości fotoinicjatora UV pogorszą właściwości materiału, dlatego właściwa ilość wynosi 10% wag. Prepolimeru żywicy silikonowej.

Naukowcy zbadali również wpływ czasu utwardzania UV i znaleźli że gdy było mniej niż 30 sekund, materiał nie wyleczyłby się całkowicie. Ale czas utwardzania nie miał większego wpływu na szybkość utwardzania i twardość utwardzonego materiału.

"To zjawisko można wytłumaczyć analizą FT-IR przedstawioną na fig. 7, że charakterystyka osiąga maksimum przy 1630 cm-1 przypisane do nienasyconego wiązania podwójnego metakryloksypropylu prawie zniknęło po utwardzeniu żywicą silikonową w ultrafiolecie przez 30 s, co pokazało, że żywice silikonowe zostały całkowicie utwardzone "- wyjaśniają naukowcy.

Obserwując działanie utwardzanych promieniowaniem UV żywic silikonowych, jest oczywiste, że można je stosować jako przezroczystą powłokę.

"Żywice przezroczyste modyfikowane żywicą akrylową utwardzane ultrafioletem przygotowano przez reakcję kondensacji cohydrolizy z 3-metakryloksypropylotrimetoksysilanem, metylotrimetoksysilanem i dimetylodietoksylem. silan. Wykazano, że przygotowane przezroczyste żywice modyfikowane akrylem można utwardzać całkowicie utwardzonym 10% wagowo 2-hydroksy-2-metylo-fenylo-propano-1-onem przez 30 s przy przepuszczalności do 95% w zakresie jasnych liczb falowych 400 nm i 800 nm, twardość ołówka od 6 B do 6 H, temperatura rozkładu termicznego wyższa niż 150 ° C, "podsumowali naukowcy. "Wykazano również, że prepolimery żywicy silikonowej można stosować do drukowania 3D wspomaganego promieniami ultrafioletowymi. Materiały silikonowe wytworzone za pomocą druku 3D wspomaganego promieniowaniem ultrafioletowym mają współczynnik 0,21% wagowego i współczynnik rozszerzalności cieplnej linii 5,27 x 10-4 m / k. Wykazano, że żywice silikonowe mogą być materiałem kandydującym do przezroczystej powłoki utwardzanej ultrafioletem i drukowania 3D wspomaganego promieniami ultrafioletowymi. "