Chemical Optimization Strategy of Rapid Additive Manufacturing via Up‐Conversion Assisted Photopolymerization Based Direct Ink Writing

光致聚合物 3D打印 材料科学 墨水池 聚合 纳米技术 固化(化学) 弹性体 紫外线固化 工艺工程 高分子化学 复合材料 聚合物 工程类
作者
Junzhe Zhu,Zhenpeng Guo,Yufan Zhou,Xiucheng Zou,Ye Zhu,Yu Liu,Ren Liu
出处
期刊:Advanced materials and technologies [Wiley]
卷期号:8 (9) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/admt.202201613
摘要

Abstract Light‐driven 3D printing can empower the liberty of creation and concretize the original creation in versatile conditions with plenty of choices in resolution or properties. However, photopolymerization‐based 3D printing inks are facing a trade‐off between requiring processing rate and satisfying performance, and a chemical optimization strategy is proposed to achieve the ink demands of rapid direct ink writing utilizing up‐conversion assisted photopolymerization. Since acylphosphonate can generate two reactive radicals and tertiary amine can reinitiate polymerization in oxygen inhibition, the yielded active species in limited irradiation of 3D printing are maximized to accelerate the polymerization by theoretically and experimentally interpreting the roles of up‐conversion particle, photoinitiators, and co‐initiator played in printing. High print speed in depositing and in situ curing (3.56 × 10 4 mm 3 h −1 ) are realized, and the manufacturing time is shortened by multi‐resolution printing which is impressive compared to current 3D printing methods. The strategy is simultaneously compatible with rigid and elastomeric materials, and will surely contribute to other light‐driven 3D printing technologies for extensive applications.
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