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柔性光聚合物:实现高分辨率3D打印,优化生物医学应用
来源:耀隆化工 2023-01-27 654
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    前方高能预警,非战斗人员亦可围观^_^

    光固化通常是一种自由基链聚合。引发剂被光能分解成自由基,并攻击单体,如乙烯基中的C=C双键,形成一个新的自由基,通过攻击更多的单体并与其结合而成为聚合物网络生长的起点。

    控制自由基光聚合的新方法以及改善产品的材料性质,往往会减慢固化过程,这对于3D打印来说并不理想。短照射阶段对于高空间分辨率和经济的生产时间是至关重要的。

    维也纳技术大学(奥地利)的Robert Liska领导的研究小组开发了一种新方法,基于甲基丙烯酸酯的光聚合物而不会抑制固化过程。他们使用酯活化的乙烯基磺酸酯(EVS)作为链转移剂,因为它可以容易地从其自身的一部分上分离以激活该过程。

    如果不断增长的聚合物网络攻击EVS而不是另一种单体,则会形成中间体,并迅速分裂形成网络中终止的聚合物链和高反应性基团(甲苯磺酰基),这反过来又会引发新的链式反应。添加的EVS越多,聚合物网络的平均链长就越短。由于较短的聚合物链保持较长的移动性,因此在固化过程中收缩导致裂缝的危险显著降低。与常规链转移剂相反,在该新方法中聚合不受抑制,因为不存在稳定的中间体或可逆的反应步骤,所以说分离出甲苯磺酰基是有利的。

    为了测试它,研究人员使用甲基丙烯酸酯共聚物建立了类似支架的样品结构。厚度为50μm,在各个层状结构中很好地分辨。该材料非常均匀,坚固但具有弹性和抗冲击性,具有高拉伸强度。可以通过更改添加的EVS数量来调整这些属性。没有EVS,材料就会太脆,无法进行3D打印。这种新方法可制备出坚韧的光聚合物用于生物医学应用,例如用于组织生长和牙齿填充的形状记忆聚合物。

    这串

    高能波,你看懂了多少?

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    牙齿填料,你了解多少?

    其实近年来,我们都发现。只要是关于牙齿方面的,那可都是相当不便宜的。科学家们也一直致力于对新型牙齿填充材料进行创新研发。

    硅橡胶义齿软衬材料可缓解复杂可摘义齿使用中粘膜压痛和固位不良等问题,近年来,其抗菌改性研究成为热点,但抗菌剂的添加极可能对其理化性能造成影响。

    有实验发现,将纳米载银磷酸锆抗菌剂(AgZ)添加至硅橡胶软衬基质中,制备载银磷酸锆/硅橡胶复合软衬材料,实验结果如下:

    1、采用高剪切乳化分散法能将载银磷酸锆纳米颗粒均匀分散于硅橡胶软衬中制成复合材料,具有工艺简单,所需时间短,效率高的优点。

    2、纳米载银磷酸锆作为抗菌剂可提高硅橡胶软衬材料的机械性能,采用高剪切乳化分散法制得的各组载银磷酸锆/硅橡胶复合软衬材料较不加抗菌剂的硅橡胶软衬材料的拉伸强度、撕裂强度和粗糙度较显著增大;而添加比例为2%和5%时,载银磷酸锆/硅橡胶复合软衬材料硬度无显著增加。

    3、载银磷酸锆/硅橡胶复合软衬材料较普通硅橡胶软衬材料的调和时间延长,稠度轻微增大,工作时间和固化时间轻微缩短。

    4、添加比例为2%和5%时,载银磷酸锆/硅橡胶复合软衬材料抗菌剂分散均匀,机械性能有显著提高且硬度变化不显著,操作性能变化较小,结合前期抗菌实验结果,5%组抗菌效果优于2%组,可认为添加质量比为5%较为适宜。

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