PDMS 矽(gui)膠(jiao)墨水力(li)學(xue)性能測試(shi)

光敏聚(ju)二甲基(ji)矽(gui)氧(yang)烷(wan)（PDMS）矽(gui)膠(jiao)材料(liao)由(you)高(gao)度交(jiao)聯(lian)的網狀(zhuang)結構組成(cheng)，在(zai)矽(gui)氧(yang)鍵(jian)的作用(yong)下(xia)具有(you)良好的熱穩(wen)定(ding)性、耐輻(fu)射(she)性(xing)、生物相(xiang)容性(xing)及(ji)化學(xue)惰性(xing)，被(bei)廣泛(fan)應(ying)用(yong)於機(ji)械(xie)、醫療、化工、航空(kong)航天和生物工(gong)程等領(ling)域。

增(zeng)材制造(zao)將(jiang)數字模(mo)型(xing)作為制造(zao)基(ji)礎(chu)，通(tong)過(guo)材料(liao)逐(zhu)層(ceng)堆積(ji)的方式(shi)實現三(san)維實體的直接構建，是(shi)壹種先進的智(zhi)能制造(zao)技(ji)術。該(gai)技術基(ji)於計算機(ji)模(mo)型(xing)進行(xing)實體建模(mo)，可(ke)實現制造(zao)材料(liao)的精(jing)確控制，具(ju)有(you)復(fu)雜(za)結構快(kuai)速(su)制造(zao)的能力。

近(jin)年，增(zeng)材制造(zao)行(xing)業(ye)迅(xun)速(su)發展，打(da)印(yin)精度(du)和速(su)度都(dou)得到(dao)極大提高，通(tong)過(guo)增(zeng)材制造(zao)方式(shi)對PDMS 材料(liao)進行(xing)制造(zao)，將(jiang)為軟(ruan)體(ti)機(ji)器人、類(lei)生命機(ji)器人和可(ke)穿戴設備的發展帶來革命(ming)性進步(bu)。文獻將(jiang)生物3D 打(da)印(yin)技術與(yu)微(wei)流(liu)控芯片技術相(xiang)結合(he)， 構建了三(san)維結構的器(qi)官芯(xin)片，可(ke)實現芯(xin)片制造(zao)工(gong)藝的簡(jian)易(yi)化(hua)和低成(cheng)本化(hua)，同(tong)時(shi)滿足(zu)對復(fu)雜(za)異(yi)質(zhi)三(san)維微(wei)環境的精(jing)細(xi)需(xu)求(qiu)。文獻采(cai)用(yong)嵌入式(shi)3D 打印(yin)技術進行(xing)了PDMS 材料(liao)的成(cheng)形(xing)，通(tong)過(guo)對支(zhi)撐介質(zhi)的透明度、流(liu)動性及(ji)流(liu)變(bian)性(xing)進行(xing)優(you)化(hua)，確定(ding)了最(zui)佳(jia)打(da)印(yin)參數，制備了個(ge)性(xing)化(hua)多(duo)孔(kong)矽(gui)膠(jiao)義眼， 其優(you)異(yi)的生物相(xiang)容性(xing)，為個性(xing)化(hua)義眼(yan)的性(xing)能研究與(yu)臨床(chuang)應(ying)用(yong)奠定(ding)了基(ji)礎(chu)。文獻利用(yong)氣溶膠(jiao)微(wei)噴射打印(yin)工藝制備了PDMS 材料(liao)的柔(rou)性應(ying)變(bian)傳感器，探究了PDMS 微(wei)噴射工藝參數對打(da)印(yin)寬度(du)的影(ying)響(xiang)規(gui)律(lv)，驗(yan)證了PDMS 噴射打印(yin)工藝在(zai)智(zhi)能穿戴設備方面的應(ying)用(yong)潛(qian)力。PDMS 材料(liao)在(zai)未固化狀態(tai)下(xia)具有(you)較強的流(liu)動和浸(jin)潤性(xing)，無法(fa)采(cai)用(yong)擠出(chu)式(shi)打印(yin)工藝構建大(da)體積(ji)復(fu)雜(za)結構， 將(jiang)PDMS和粉(fen)末(mo)材料(liao)混(hun)合(he)制備功能材料(liao)是(shi)當(dang)前的主(zhu)流(liu)方式(shi)，可(ke)極大提高打(da)印(yin)精度(du)和結構尺寸(cun)。文獻以氧(yang)化(hua)鋯(gao)和PDMS 分(fen)別(bie)作為分(fen)散相(xiang)和連(lian)續(xu)相(xiang)，不同(tong)分(fen)散相(xiang)含(han)量的流(liu)變(bian)測(ce)試(shi)表明，配(pei)制的復(fu)合(he)打印(yin)材料(liao)具(ju)有(you)非牛頓(dun)流(liu)體特(te)性(xing)，復(fu)合(he)材料(liao)中(zhong)氧(yang)化(hua)鋯(gao)粉末(mo)的體(ti)積(ji)分(fen)數在(zai)25%時(shi)，打印(yin)材料(liao)便(bian)於(yu)擠出(chu)且(qie)成(cheng)形(xing)較好。

PDMS 作為性能優異(yi)的柔(rou)性材料(liao)， 不僅是(shi)軟(ruan)體(ti)機(ji)器人主(zhu)體(ti)部(bu)分(fen)的理(li)想(xiang)材料(liao)，還(hai)在(zai)很(hen)多高新技術領(ling)域具(ju)有(you)廣(guang)泛(fan)的應(ying)用(yong)價值。但(dan)受到(dao)流(liu)動性和浸(jin)潤性(xing)的影(ying)響(xiang)，PDMS 不具備擠出(chu)式(shi)打印(yin)的能力，需(xu)將(jiang)其混(hun)入(ru)增(zeng)強相(xiang)，提高材料(liao)的屈(qu)服強(qiang)度，才(cai)能維持復(fu)雜(za)結構的形(xing)狀(zhuang)穩(wen)定(ding)。然而(er)，氣相(xiang)二氧(yang)化(hua)矽(gui)顆粒的比例(li)會對矽(gui)膠(jiao)墨水的粘(zhan)接(jie)產生很(hen)大影響。

1、矽(gui)膠(jiao)墨水啞(ya)鈴形試樣拉伸(shen)測(ce)試，可(ke)以用(yong)於測定(ding)試樣的拉伸(shen)強(qiang)度和斷(duan)裂伸長(chang)率