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塑料科技2025年第08期:硼酸盐功能化纤维素纳米晶/聚酰胺共混物的3D打印结构化水凝胶设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘臻;李拜天;纪国栋;

单位:湖北轻工职业技术学院;上海理工大学;乾安县大数据服务中心;

摘要:文章制备并表征一种新型硼酸盐功能化纤维素纳米晶(CNC)与聚酰胺(PA)共混物水凝胶,探讨不同CNC掺量对3D打印成品收缩率和力学性能的影响。结果表明:随着CNC掺量的增加,水凝胶的拉伸强度从0.52 MPa增加至1.82 MPa,提升250%;弹性模量从0.31 MPa提升至1.35 MPa,提升335.48%;断裂伸长率达到89.62%,当CNC的质量分数为15%时,压缩强度达到0.91 MPa。此外,打印成功的3D打印产品的体积收缩率在该掺量下减少约45.71%,且力学性能得到有效改善。当CNC的质量分数超过15%时,3D打印结构化水凝胶的力学性能出现下降,可能是过度交联导致结构脆性增加。综上所述,适量的功能化CNC可显著改善3D打印结构化水凝胶的力学性能与体积稳定性。文章为3D打印结构化水凝胶在生物医学和组织工程等领域的应用提供新思路。

关键词:硼酸盐;;纤维素;;纳米晶;;聚酰胺;;水凝胶