巯—烯反应固化3D打印硅橡胶的制备及性能研究

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巯—烯反应固化3D打印硅橡胶的制备及性能研究
硅橡胶材料是最早实现3D打印的橡胶材料,近年来3D打印硅橡胶在柔性电子、软体及机器人、生物医学等先进材料领域的研究和应用越来越广泛。然而已报道的3D打印硅橡胶中,存在力学强度低、在打印过程中容易出现塌陷、使用重金属催化剂以及功能化改性困难等缺点,限制了其应用。
因此开展新的3D打印硅橡胶材料体系和打印工艺的研究具有重要意义。本文开发了疏烯反应固化的液体硅橡胶材料,并成功实现了3D打印成型,初步研究了其在柔性导电材料方面的应用。
首先以端乙烯基聚二甲基硅氧烷为基胶,含巯丙基的聚硅氧烷为交联剂,通过UV引发的巯-烯反应制备了一种新型液体硅橡胶材料。探究了白炭黑用量、基胶粘度、巯基含量对液体硅橡胶的力学性能及流变性能的影响。
气相白炭黑的加入不仅提高硅橡胶的机械强度,而且改变了液体硅橡胶的流变性能,使硅橡胶具有剪切变稀的性质。基胶粘度在10000 mPa.s左右,力学性能最好,黏度过高工艺性差;巯基聚硅氧烷的巯基含量在50%最优,含量过高由于位阻效应影响交联效果。
UV固化液体硅橡胶具有良好的机械性能,拉伸强度可以达到7 MPa和560%的断裂伸 ...

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关键词：3D打印 硅橡胶 聚硅氧烷 生物医学 硅氧烷