Stereolithografische Photopolymere weisen meist eine geringe Bruchzähigkeit auf, was ihre Anwendungsmöglichkeiten einschränken kann. Diese Arbeit untersucht Struktur-Eigenschafts-Korrelationen in heterogenisierten (Meth)Acrylat-Systemen, wobei Zusammensetzungsverhältnisse, Verarbeitungstemperaturen, Verarbeitungsmethoden und zusätzliche Monomere optimiert werden, um ursprünglich spröde Netzwerke in Richtung höherer Zähigkeit zu verschieben.Die Heterogenisierung wird in erster Linie durch photopolymerisationsinduzierte Phasenseparation (PhIPS) erreicht. Die Phasenentwicklung wurde mit einer maßgeschneiderten Anordnung überwacht, die den Beginn der Phasentrennung und in situ Transparenzänderungen erfasst und so praktische und aufschlussreiche kinetische Messungen ermöglicht.Die Bruchflächen phasengetrennter Netzwerke wurden systematisch untersucht, indem Vernetzer, Reaktivverdünner und Verarbeitungsbedingungen variiert wurden. Rasterkraftmikroskopie (AFM) liefert Einblicke in Mikro- und Nanostrukturen, einschließlich Phasenmorphologie und Steifigkeitskontraste, unterstützt durch Topographie, Phasenbildgebung und Kraft-Abstands-Messungen. Der Einfluss reaktiver Verdünnungsmittel und Vernetzer auf die Netzwerkarchitektur und das mechanische Verhalten wurde mittels thermomechanischer Analyse untersucht.Ausgewählte Formulierungen wurden im Additiven Fertigungsverfahren, Digital Light Processing (DLP), hergestellt, um die Funktionalität des Materials durch den Druckprozess zu optimieren. Darüber hinaus wurden Hansen-Löslichkeitsparameter (HSP) in phasenseparierenden (Meth)acrylat-Systemen bestimmt und mit geringer, mittlerer und großer Inkompatibilität untersucht.Schließlich wurden die gewonnenen Erkenntnisse auf heterogene Polymersysteme wie FDM-gedrucktes ABS, interpenetrierende Netzwerke (IPNs), semikristalline Photopolymere und gummiverstärkte Harze in Zusammenarbeit mit den Polymerchemikern ausgeweitet. Insgesamt liefert diese Arbeit ein integriertes Verständnis darüber, wie Heterogenisierungsstrategien, Verarbeitungs- und Polymerzusammensetzungen, die Struktur und Zähigkeit von Photopolymeren in der additiven Fertigung beeinflussen.
Mojtaba Ahmadi (Wed,) studied this question.