2025年第4篇3D打印Science！

摘要：2025年3D打印技术领域第4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 dissociat

2025年3D打印技术领域第4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，旨在实现光敏树脂的“无限次”循环使用。同期，国际学者在Science杂志进行了透视评论。

传统光固化3D打印依赖于丙烯酸酯类单体的自由基连锁聚合，所获得的聚合物网络无法解聚，给企业生产和环境带来了巨大负担。浙江大学的研究团队构建了由不同单体组成的树脂结构，这些单体可以实现可逆的光固化反应，且材料的性能也可自由调节。

硫醇与芳香醛的可逆光点击化学反应

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：

香草醛：一种生物基醛，用于与硫醇反应形成二硫缩醛键。硫醇：含有巯基（-SH）的化合物，与香草醛反应形成二硫缩醛键。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。四氢呋喃：用作溶剂，在解聚过程中溶解废料。浓盐酸：用作酸性催化剂，促进二硫缩醛键的解聚。碳酸氢钠：用于中和反应，稳定解聚后的产物。2-丁氧乙醇：用作溶剂，帮助溶解香草醛。聚己内酯二硫醇：用于制备具有结晶特性的聚合物。四硫醇交联剂：用于调节聚合物网络的交联密度。

研究的一个发现是，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。

树脂解聚与再打印流程

研究人员已经实现可循环3D打印树脂的性能调控

研究的第二个发现是，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。