基于3D打印的绿色制造技术，用于高性能自润滑聚合物复合材料的生产

《Polymer Engineering & Science》：3D Printing Based Green Manufacturing for High-Performance Self-Lubricating Polymeric Composites

光固化树脂结合离子液体复合材料通过3D打印技术实现低摩擦系数（0.05）和高性能自润滑器件制造，解决了传统工艺高能耗和组分分散不均问题，建立了绿色制备范式。

　　

摘要

基于聚合物的自润滑复合材料由于其轻量化、成本可控性和多样的设计可能性，在尖端技术中得到了广泛应用。常见的聚合物自润滑复合材料成型方法包括热固性聚合物的热压成型和热塑性聚合物的注塑成型。然而，这两种工艺通常伴随着较高的制造成本和大量的能源消耗。在这里，我们报道了一种光敏树脂作为基体材料，通过光固化过程（玻璃化转变温度[Tg = 214.62°C]，与典型的自润滑聚合物基体材料如环氧树脂、酚醛树脂和PEEK相当）能够获得自润滑复合材料所需的高耐热性。通过整合原位离子液体复合技术，我们成功开发了一种含有离子液体的均匀光敏墨水系统，并通过简单的光固化3D打印工艺，实现了离子液体在分子层面的原位复合以及高性能自润滑装置的快速制造。这种优化后的复合材料系统的平均摩擦系数极低，仅为0.05，磨损率相比纯聚合物材料降低了95%。这种制造方法不仅解决了传统制造中高能耗的问题，还克服了传统固-固复合系统中组分分散不均匀的长期难题，从而为聚合物自润滑复合材料的发展建立了一种新型的绿色制造范式。

亮点

_fourteen>
• 开发了一种适用于DLP 3D打印的光固化树脂基体（Tg = 214.6°C）。
• 提出了一种原位复合制造策略。
• 实现了原位分子复合和快速制造。
• 平均摩擦系数达到0.05%，磨损率降低了95%。
• 建立了一种可扩展的绿色复合材料制造范式。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究的数据可应合理要求向相应作者索取。

支持信息

.hd>

文件名	描述
pen70374-sup-0001-TableS1-S6-FigureS1-S10.docxWord 2007文档 , 7.3 MB	数据S1： pen70374-sup-0001-TableS1-S6-FigureS1-S10.docx。

请注意：出版商不对作者提供的任何支持信息的内容或功能负责。任何查询（除内容缺失外）应直接向文章的相应作者提出。