《聚乳酸共混物界面調控及其在熔融沉積成型中的套用》是依託鄭州大學，由王市偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：聚乳酸共混物界面調控及其在熔融沉積成型中的套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王市偉
- 依託單位：鄭州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目針對聚乳酸（PLA）基熔融沉積成型（FDM）製品層間結合不足的問題，擬通過Diels-Alder（D-A）反應及其逆反應調控FDM中改性PLA共混物的界面結合。項目擬合成基於D-A反應的改性PLA、聚乙二醇（PEG）原料，研究D-A反應及其逆反應調控FDM中改性PLA、PEG與丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）分子鏈化學鍵的結合、斷裂與重新再結合；將控溫熱台與微觀力學表征手段相結合研究溫度狀態不同的PLA共混物間界面結構演變規律；同時結合流變、結晶結構、形貌及巨觀力學性能等研究，從微觀、介觀、巨觀不同尺度揭示PLA共混物FDM成型製品界面結合的調控機理。該項目的實施將拓展D-A反應在聚合物共混物加工領域的套用，為改善聚合物基FDM製品性能提供新思路。
結題摘要
聚乳酸是目前商品化較多的熔融沉積成型（FDM）材料，廣泛套用於生物醫藥、組織工程等領域。然而由於聚乳酸韌性差、衝擊強度低，FDM層間界面結合不足，限制了其在增材製造領域的套用;目前一般通過共混、複合等方式改善聚乳酸材料的結構從而提高力學性能。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）基於其抗衝擊性強、易加工等優點，近年來被廣泛的套用於非降解材料的增材製造;將聚乳酸和ABS共混合金化，將可能獲得剛韌平衡的高性能材料。本研究從聚乳酸共混物的改性入手，通過化學物理手段相結合，改善了用於熔融沉積成型的聚乳酸共混物的加工和使用性能，同時提出利用Diels-Alder反應調控方法使得材料自身重排和再結合實現界面結合改善，從而可以克服由於聚乳酸和ABS較高的分子量在加工中易發生相分離導致不相容。相較於常用的改變界面結合的方法具有效率高、操作簡便、製備過程中無需添加額外助劑等優勢。進一步的，研究拓展了聚合物3D列印的套用體系，在組織工程等領域進行了初步探索，為後期的進一步拓展性工作奠定了基礎。
