加泰罗尼亚理工大学(UPC)与加泰罗尼亚化学研究所(ICIQ)的联合研究团队近日取得重要突破，成功开发出基于植物原料的3D打印树脂系统。这项发表在《RSC Applied Polymers》期刊的研究成果，为增材制造行业的可持续发展提供了创新解决方案。

研究团队采用多学科协作模式，分两个阶段推进项目。第一阶段由UPC材料与分子工程创新小组的Elaine Armelin教授领导，专注于从天然原料中开发聚合物树脂配方。"我们选择了琥珀酸、苹果酸和酒石酸等植物基单体，"Armelin教授解释道，"这些原料不仅可再生，还能通过一步合成工艺转化为功能性树脂。"

在第二阶段，ICIQ的知识与技术转移部门在Fernando Bravo研究员的指导下，成功将新型树脂应用于数字光处理(DLP)和立体光刻(SLA)3D打印系统。测试数据显示，该植物基树脂在打印精度、层间结合强度和固化速度等关键性能指标上，已达到商用化石基树脂的90%以上。

这项研究是Base-3D项目的重要组成部分，该项目由CIM UPC协调，旨在推动加泰罗尼亚地区增材制造技术的发展。项目团队此前已成功开发出首款可生物降解的DLP打印树脂，本次成果标志着他们在可持续3D打印材料研发上又迈出关键一步。

与传统石油基树脂相比，新型植物基树脂具有显著的环境优势。生命周期评估显示，其碳足迹可降低35-40%，且原料来自可再生的农业副产品。Bravo研究员指出："我们的技术不仅关注材料性能，更重视整个生产链的可持续性。"

研究团队目前正致力于优化树脂配方，重点提升其机械性能和热稳定性。同时，他们也在探索藻酸盐、壳聚糖等生物聚合物在其他环保材料领域的应用潜力，包括超吸水材料和聚电解质等。

随着全球对可持续制造需求的增长，这项技术有望为3D打印行业提供更环保的材料选择。UPC和ICIQ计划在未来两年内与工业伙伴合作，推动该植物基树脂的商业化应用。

更多信息： Ľudmila Hodásová 等人，《生物源液体树脂的合成及其与聚乙二醇二丙烯酸酯的光聚合——可持续数字光处理技术发展路线图》，RSC Applied Polymers(2024)。