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3D 打印技术参考注意到， 2025 年 3D 打印技术领域第三篇 Science 文章于 4 月 10 日发表。来自浙江大学的谢涛教授和郑宁教授团队发表了题为“ Circular 3D printing of high-performance photopolymers through dissociative network design ”的文章。同期，国际学者在 Science 杂志进行了透视评论。

这项研究的重要突破在于，研究人员通过特殊的光聚合物网络设计方法，实现了高性能聚合物的循环3D打印。这项技术不仅能够制造出具有高机械性能的3D打印产品，同时能够解决传统3D打印聚合物难回收、无法循环使用，进而造成大量浪费以及污染的问题。

3D打印树脂废料常规处理方法

3D打印技术参考查询一份名为“一种SLA 3D打印用光敏树脂废料的回收处理方法”的专利指出，目前工业上SLA 3D打印用光敏树脂使用量极大，大型服务商的一槽光敏树脂可达到2吨以上。而在打印过程中，光敏树脂不可避免的吸水，发生一些因热和光导致的不可控副反应，而使光敏树脂材料粘度不断增加，同时伴随一些不可溶解的固体颗粒产生。因此常常会导致10％-15％的光敏树脂报废。

对于报废的光敏树脂，企业一般有两种处理方式：一种是集中收集，在固化后当成固体废料垃圾处理；另一种是直接把报废的光敏树脂当化工液体废物处理。因此资源回收利用的可能性极低，而且产生材料浪费，使用成本也较高。

可循环3D打印光敏树脂研究进展

光固化过程会引发含有特定阳离子或自由基的分子链生长，导致通过C-C或C-O键从一个聚合物到另一个聚合物的高强度连接，形成了不可降解网络结构。虽然聚合物主链之间的强交联提供了优异的机械强度和抗化学降解性，但它使聚合物的回收变得具有挑战性，成为将增材制造与循环经济原则相结合的主要障碍。如果可以将3D打印的光敏树脂进行回收，并实现无限次重复打印还能保持机械性能不变，无疑是最理想的解决方案。但当前的进展是回收再次打印的材料机械完整性和树脂的可回收性之间存在平衡关系。

闭环可回收光聚合物网络的设计

根据3D打印技术参考的日常总结，已经有多篇涉及3D打印可回收树脂的研究发表在了Science和Nature正刊上面，研究的重点主要集中在防止粘度、固化速度、后固化收缩和机械性能等关键特性的损失上面。例如，在永久交联聚合物网络中引入可在特定条件下分解的动态（可逆）共价键，可以实现打印部件的部分降聚。然而，这些策略中的树脂通过能量密集的热压（同时施加压力和热）或多步化学过程无法完全回收。

热固性塑料发生化学交联反应

这些方法解聚的树脂仍然需要额外添加新单体才能恢复光聚合能力，而且再次打印的树脂机械性能也不能完全恢复如初。另一种选择是使用生物来源的材料，目前已经发现部分材料与光聚合具有良好的兼容性，所制得的打印部件能接近实现完全回收。但是这些聚合物主链缺乏结构多样性，材料的机械性能的可调范围比较窄。

可循环3D打印光聚合物新设计方法

浙江大学研究人员提出的是一种通过形成二硫代缩醛键进行逐步光聚合3D打印的方法。所使用到的材料与功能为：

1.香草醛：一种生物基醛，用于与硫醇反应形成二硫缩醛键。

2.硫醇：含有巯基（-SH）的化合物，与香草醛反应形成二硫缩醛键。

3.光酸发生剂：在光照下产生酸性物质，用于催化硫醇和香草醛之间的反应。

4.四氢呋喃：用作溶剂，在解聚过程中溶解废料。

5.浓盐酸：用作酸性催化剂，促进二硫缩醛键的解聚。

6.碳酸氢钠：用于中和反应，稳定解聚后的产物。

7.2-丁氧乙醇：用作溶剂，帮助溶解香草醛。

8.聚己内酯二硫醇：用于制备具有结晶特性的聚合物。

9.四硫醇交联剂：用于调节聚合物网络的交联密度。

研究发现，在光酸发生剂的催化下，硫醇与生物基香草醛中的醛可以在几十秒内发生反应形成二硫代缩醛，满足3D打印的先决条件。对于二硫代缩醛键，尽管动态可交换，但通过解离机制同时恢复为硫醇和醛则具有挑战性。

树脂解聚与再打印流程

硫醇与芳香醛的可逆光点击化学反应

研究人员的第二个发现是，二硫代缩醛键可以在不使用催化剂的情况下还原为硫醇和醛，这是闭环回收的关键。具体的说，在80°C的条件下，将含有二硫缩醛键的聚合物网络与四氢呋喃、水和酸性催化剂混合加热，诱导解离反应。通过加入碳酸氢钠中和酸性催化剂，稳定解离后的产物，防止其重新结合。解离后的产物可以与新的光酸发生剂混合，重新用于3D打印，实现材料的完全回收。

循环3D打印效果验证

研究人员选择了其中一种配方，对打印之后的材料根据上述步骤解聚后再循环打印，制造出的复杂立体结构证明解聚后的树脂在打印过程中流动性和固化性能都较好。

光聚合物网络的热可逆溶胶-凝胶转变；通过中和稳定溶胶状态；3D打印的样品

树脂循环使用后的指标变化

可以用于制造牙科矫治器和金属铸造牺牲模具

除此之外，解聚后的树脂在重新打印后保持了与原始树脂相似的打印质量，如模量和断裂伸长率。DT-0.4配方的模量为141MPa，断裂伸长率为683%，在多次循环打印-回收过程中几乎保持不变，其他还包括玻璃化转变温度和以及热稳定性。研究指出，这种循环打印技术还可以用于制造牙科矫治器和金属铸造牺牲模具，将大大减少材料浪费和成本。

研究团队主要成员（来自浙江大学）

3D打印技术参考查询发现，来自巴斯克大学的Xabier Lopez de 和Parizaharitz Sardon研究员对这项研究进行了客观评价。他们指出，这项技术的最大特点是回收之后的树脂在解聚之后仍然能保持了光敏特性。虽然解聚过程并不能完全彻底，但回收的低聚物仍然具有足够的粘度和固化速度，在不添加新的单体时也可再次打印。但是需要指出的是，回收树脂的解聚过程仍然会用到有机溶剂和比较高的处理温度，这对于大规模的3D打印后处理来说仍不太便利。而且聚合反应形成的二硫缩醛键可能会与水反应，因此树脂的长期稳定性可能存在问题等。

但总的来说，这项研究仍然会对3D打印的未来发展产生重大影响。它解决了传统3D打印材料难以回收和环境污染的问题，还实现了高机械性能和完全可回收性的统一。

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