4D打印形状记忆交联聚乙烯的制备与性能

作者：陶永祥; 汪艳^*

来源：高分子材料科学与工程, 2023, 39(07): 139-144.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2023.0147

• 4D打印
• 聚乙烯
• 熔融沉积
• 辐照交联
• 形状记忆性能

4D打印可实现打印结构的智能动态变形，在航空航天、生物医疗、智能机器人等领域有着巨大的应用前景，文中开发了一种利用熔融沉积（FDM）打印形状记忆交联聚乙烯的新方法。将低密度聚乙烯（LDPE）制备成直径2.85mm的丝材并进行FDM打印，打印试样经辐照交联后获得形状记忆性能，研究了打印工艺及辐照剂量对打印试样力学性能及形状记忆性能的影响。结果表明，最佳打印温度为180～240℃、最佳打印速度为15～20 mm/s。辐照交联后，打印试样拉伸强度增大，断裂伸长率减小；随着辐照剂量从40 kGy增大到120 kGy，打印试样的凝胶含量和形状固定率分别由50%和95.71%增大到83%和99.47%，形状回复率由113.61%趋近于100%；辐照剂量为100 kGy的打印试样经多次形状记忆循环测试，仍能保持99.29%以上的形状回复率和98.58%以上的形状固定率，表现出非常优异的形状记忆性能。

• 单位
  武汉工程大学