eSUN 3D打印高分子材料的改性及应用

8月12-14日，2022高分子3D打印材料高峰论坛在宁波圆满举办，来自全国各地多所高校、研究所、企事业单位的专业人士参加了本次盛会，并就3D打印高分子材料在医疗领域及工业领域的发展和应用作了多场专题报告。其中，深圳光华伟业股份有限公司副总经理陈锐先生也受邀参加了本次研讨会，并带来了《3D打印高分子材料改性及应用》的专题分享。

图 | 与会人员合照留念

图 | 深圳光华伟业股份有限公司 陈锐

根据《Wohlers Report 2022》数据显示，2021年材料市场总额为25.98亿美元，比2020年的21.05亿美元增加了23.4%，其中，89%的增材制造材料是聚合物和金属，分别占比53%和36%。增材制造的材料增长最大的是聚合物。

增材制造行业发展迅速，3D高分子耗材的销售量逐年递增，但是，由于3D高分子打印制造的纯聚合物制品在强度和功能上都存在一定的缺陷，无法满足工业应用，严重限制了3D高分子材料打印的应用场景。

因此，对3D打印的高分子材料改性，使其获得任何单一成分都不具备的结构或功能特性，满足工业需求，对扩大3D打印的应用具有非常重要的意义。

一、eSUN 3D打印高分子材料改性技术及应用

eSUN致力于以创新型材料推动3D打印在更多领域的应用。目前，eSUN已掌握多项改性技术，如PLA增韧改性技术、轻量化改性技术、抗静电改性技术、PLA阻燃改性技术、耐温改性技术、4D材料打印技术。

1、PLA增韧改性技术

PLA具有较高的拉伸强度、压缩模量，但质硬而韧性较差，缺乏柔性和弹性，限制了PLA的应用范围。因此，对PLA的增韧改性意义重大。eSUN结合多年的合成改性经验，通过超细多官能增韧剂，使PLA分子链与增韧剂上的官能团产生反应并与其缠绕，同时，增韧剂表面极性基团与PLA分子产生诱导力，使PLA分子链与增韧剂之间产生类网状互穿结构，从而大大提高材料的韧性，使PLA拥有类似工程塑料的性能。

eSUN超韧PLA属于工程类材料，具备高抗冲击、断裂伸长率高、低翘曲、粘接强度高、高打印精度、高精度、打印流畅和耐光老化，耐空气氧化等显著特点，适于长时间连续打印，可应用于打印护板与结构件等。

 
2、轻量化改性技术

近年来，轻量化3D打印材料被广泛应用于航模、COSPLAY等领域。eSUN轻质PLA主要的生产工艺是采用侧喂料的挤出法，结合添加助剂，在双螺杆的中间段加入侧喂料斗，投入发泡剂，最终得到发泡PLA线条。该材料密度可低至0.54g/cm³；发泡体积倍率220%；强度、发泡倍率可以自由调整。自商业化量产后，eSUN轻质PLA受到了全球3D打印玩家的广泛喜爱。
轻质PLA的视频：

3、抗静电改性技术

3D打印防静电耗材主要是指在基材（通常是ABS、PLA、PETG或PC）中添加抗静电添加剂，使打印件的表面具有静电消散性能的耗材。这类耗材可以防止静电聚集，主要用于容易静电损坏或引起爆炸的零件等，属于防静电或耗散材料类别(表面电阻介于10^6至10^12Ω)。

目前，eSUN防静电线材的表面电阻率已经可以做到10^4Ω，超过了抗静电的要求,可以适用于半导体行业。

抗静电视频

4、PLA阻燃改性技术

随着生物基材料的快速发展，对PLA阻燃剂的研发是进一步推动生物基材料应用的必然要求。易生结合PLA/PCL合成技术，采用低温态加工阻燃母粒，最大限度的保留阻燃剂性能，再与PLA特殊改性料混合使用，大大提高PLA性能与加工性。

易生开发的PLA阻燃改性料在打印薄壁样条阻燃和协效剂高LOI,低烟，低析出, 优异的分散性。

阻燃视频

5、耐温改性技术

PLA 3D打印耗材是FDM打印中最常见的耗材，因为其性能稳定，价格便宜，而且具有环保特性，深受许多用户的喜爱。然而其耐热性能较差，打印制品放在室外，阳光直射的情况下很容易变形，故提高PLA的耐热，研发耐热PLA3D耗材十分必要。易生通过合金与纤维增强向结合的方式最终得到，不退火的条件下耐80℃环境不变形，退火后耐120℃不变形的耗材。

6、4D材料打印技术

4D打印技术不仅可以使得具备复杂结构的三维制品在短时间内快速成型，同时还能赋予这种打印结构先进的智能性。易生通过PLA与熔点较低且结晶能力强的材料（如：PCL等）共混，制备出具有热响应的形状记忆4D打印材料。

二、eSUN生物医用3D打印材料

3D打印技术在医学领域的研究与应用发展迅速，为临床医学解决部分疑难病症问题提供了创造性思路。目前，3D打印技术在医学领域的应用已经从医学模型、导板、康复辅具和植入物，延伸到组织工程支架，甚至细胞、组织器官等领域。

今年6月，光华伟业子公司深圳聚生医用3D打印耗材生产线成功投产，其中，医用级PEEK长丝是试产的最新成果。这款PEEK材料在洁净车间生产，并且遵循严格的医用材料质量管理规定，具有良好的生物相容性、出众的耐温性与耐化学性、优异的可灭菌性以及易加工性。该材料线径为1.75mm，可直接用于标准规格的PEEK材料FFF/FDM 3D打印机。

材料一直是制约增材制造发展的重要因素。eSUN将持续立足生物材料的研发和改性，推动3D打印技术在多领域的深入应用。

关于我们：

研究生物降解材料改性与加工问题，提供设备、原料与加工工艺等一站式技术服务方案。

Research on the modification and processing of biodegradable materials, and provide one-step technical service programs such as equipments，raw materials and processing technology.

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