[01924139]光固化3D打印聚酰亚胺

成果介绍：

聚酰亚胺具有优异的综合性能，如高耐热性、良好的化学稳定性、耐介质性，耐腐蚀性和优异机械性能等，已经被广泛的应用于航天航空、微电子、汽车制造及化学化工等领域。近年来，3D打印技术已经被应用于快速制造多种复杂客体，已成功的扩展到电子制造，组织工程和航空航天等领域。然而，用于光固化3D打印技术的可光固化树脂缺乏优异的性能，例如高温，抗蚀油和高机械性能，限制了其进一步的应用和商业化推广。因此，本研究成果以用于3D打印的光固化聚酰亚胺光敏材料为主体，从光敏聚酰亚胺的分结构设计角度出发，从主链引入具有柔性、高溶解性基团，提高聚酰亚胺的溶解性和柔性，在侧链引入光敏基团同时提高低聚物的溶解性等设计思路，解决了聚酰亚胺的难溶难熔问题，成功大批量合成和制备具有可3D打印的光固化聚酰亚胺光敏材料。通过结合3D打印制备技术系统的研究了聚酰亚胺树脂光固化成型工艺以及功能 性器件的性能。研究结果显示，光固化聚酰亚胺墨水不仅表现出优异的机械性能和热稳定性，而且具有优异的光固化特性和高的成型精度。重要的是，光固化聚酰亚胺墨水有望在航天航空、微电子制造、化工及汽车制造领域制造具有高精度，高耐热性，高强度的复杂部件和结构，为3D打印光固化树脂应用于航天航空领域关键部件制造提供了新的机会和挑战。再者，在以上墨水的基础上，为了获得具有更高机械强度和耐热性的PI墨水，我们已经成功发展基于紫外辅助直书写技术增材制造的聚酰亚胺墨水及其碳纤维复合材料，该墨水为PI在增材制造航天航空及汽车制造等领域用复杂零部件、功能性自支撑构件、微电子器件及传感等领域提供广阔的发展前景和机遇。目前已开发出的高性能3D打印光敏聚酰亚胺墨水型号及技术指标：

表1 各种高性能3D打印光敏树脂材料性能