2.生物塑料

 

　　3D打印生物塑料主要有聚乳酸（PLA）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯（PETG）、聚-羥基丁酸酯（PHB）、 聚-羥基戊酸酯（PHBV）、聚丁二酸-丁二醇酯 （PBS）、聚己內(nèi)酯（PCL）等，具有良好的可生物降解性。

 

　　（1）PLA材料

 

　　PLA（Poly Lactic Acid）即聚乳酸，可能是3D打印起初使用得最好的原材料，具有多種半透明色和光澤感。作為一種環(huán)境友好型塑料，聚乳酸可生物降解為活性堆肥。它是從玉米淀粉和甘蔗中提取的，而不是化石燃料。新加坡南洋理工大學(xué)的Tan.K.H等在應(yīng)用PLA制造組織工程支架方面的研究中，采用可降解高分子材料制造了高孔隙度的PLA組織工程支架，通過對(duì)該支架進(jìn)行組織分析，發(fā)現(xiàn)其具有生長能力。

 

　　PLA（聚乳酸）是一種新型的生物基及可生物降解材料，其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定條件下完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環(huán)境，這對(duì)保護(hù)環(huán)境非常有利，是公認(rèn)的環(huán)境友好材料。

 

　　（2）PETG材料

 

　　PETG材料是一種透明塑料，是一種非晶型共聚酯，具有較好的粘性、透明度、顏色、耐化學(xué)藥劑、和抗應(yīng)力白化能力?？珊芸鞜岢尚突驍D出吹塑成型。粘度比丙烯酸(亞克力)好。其制品高度透明，抗沖擊性能優(yōu)異，特別適宜成型厚壁透明制品?？梢詮V泛應(yīng)用于板片材、高性能收縮膜、瓶用及異型材等市場。

 

　　PETG是采用甘蔗乙烯生產(chǎn)的生物基乙二醇為原料合成的生物基塑料。這種材料具有較好的熱成型、堅(jiān)韌性和耐候性，熱成型周期短、溫度低、成品率高。PETG作為一種新型的3D打印材料，兼具PLA和ABS的優(yōu)點(diǎn)。在3D打印時(shí)，材料的收縮率非常小，并且具有良好的疏水性，無需在密閉空間里貯存。由于PETG的收縮率低、溫度低，在打印過程中幾乎沒有氣味，使得PETG在3D打印領(lǐng)域產(chǎn)品具有更為廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。

 

　　（3）PCL材料

 

　　PCL（聚己內(nèi)酯）具有良好的生物降解性、生物相容性和無毒性，而被廣泛用作醫(yī)用生物降解材料及藥物控制釋放體系，可運(yùn)用于組織工程已經(jīng)作為藥物緩釋系統(tǒng)。

 

　　PCL材料是一種可降解聚酯，熔點(diǎn)較低，只有60℃左右，與大部分生物材料一樣，人們常常把它用作特殊用途如藥物傳輸設(shè)備、縫合劑等，同時(shí)，PCL還具有形狀記憶性。在3D打印中，由于它熔點(diǎn)低，所以并不需要很高的打印溫度，從而達(dá)到節(jié)能的目的。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可用來打印心臟支架等。

 

　　3.熱固性塑料

 

　　熱固性塑料以熱固性樹脂為主要成分，配合以各種必要的添加劑通過交聯(lián)固化過程成形成制品的塑料。熱固性塑料第一次加熱時(shí)可以軟化流動(dòng)，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)一交聯(lián)反應(yīng)而固化變硬，這種變化是不可逆的，此后，再次加熱時(shí)，已不能再變軟流動(dòng)了。正是借助這種特性進(jìn)行成型加工，利用第一次加熱時(shí)的塑化流動(dòng)，在壓力下充滿型腔，進(jìn)而固化成為確定形狀和尺寸的制品。

 

　　熱固性塑料比如環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、氨基樹脂、聚氨酯樹脂、有機(jī)硅樹脂、芳雜環(huán)樹脂等具有強(qiáng)度高、耐火性特點(diǎn)，非常適合利用3D打印的粉末激光燒結(jié)成型工藝。哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)院的材料科學(xué)家與Wyss生物工程研究所聯(lián)手開發(fā)出了一種可3D打印的環(huán)氧基熱固性樹脂材料，這種環(huán)氧樹脂可3D打印成建筑結(jié)構(gòu)件用在輕質(zhì)建筑中。

 

　　4.光敏樹脂

 

　　光固化樹脂又稱光敏樹脂，是一種受光線照射后,能在較短的時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)生物理和化學(xué)變化，進(jìn)而交聯(lián)固化的低聚物。光固化復(fù)合樹脂是目前口腔科常用的充填、修復(fù)材料，由于它的色澤美觀，具有一定的的抗壓強(qiáng)度，因此在臨床應(yīng)用中起著重要的作用，用于前牙各類缺損及窩洞修復(fù)能取得滿意的效果。

 

　　光敏樹脂是由聚合物單體與預(yù)聚體組由于具有良好的液體流動(dòng)性和瞬間光固化特征，使得液態(tài)光敏樹脂成為3D打印耗材用于高精度制品打印的首選材料。光敏樹脂固化速度快、表干性能優(yōu)異，成型后產(chǎn)品外觀平滑，可呈現(xiàn)透明或半透明磨砂狀態(tài)。光敏樹脂具有氣味低、刺激性成分低等特征，非常適合個(gè)人桌面3D打印系統(tǒng)。

 

　　5.高分子凝膠

 

　　高分子凝膠具有良好的智能性，海藻酸鈉、纖維素、動(dòng)植物膠、蛋白胨、聚丙烯酸等高分子凝膠材料用于3D打印，在一定的溫度及引發(fā)劑、交聯(lián)劑的作用下進(jìn)行聚合后，形成特殊的網(wǎng)狀高分子凝膠制品。如受離子強(qiáng)度、溫度、電場和化學(xué)物質(zhì)變化時(shí)，凝膠的體積也會(huì)相應(yīng)地變化，用于形狀記憶材料。凝膠溶脹或收縮發(fā)生體積轉(zhuǎn)變，用于傳感材料；凝膠網(wǎng)孔的可控性，可用于智能藥物釋放材料。