新型低毒性水基PEGDMA-AM凝膠注模成型研究.pdf

1、凝膠注模成型（Gelcasting）被認(rèn)為是一種自動(dòng)化程度高、能成形復(fù)雜形狀的近凈尺寸、適用性強(qiáng)的陶瓷粉體成型工藝，然而傳統(tǒng)丙烯酰胺凝膠體系具有神經(jīng)毒性且空氣中氧阻聚帶來成型坯體表面剝裂問題限制了凝膠注模成型進(jìn)一步工業(yè)應(yīng)用。在保證坯體力學(xué)強(qiáng)度前提下開發(fā)新型低毒甚至無毒的凝膠體系具有重要意義。無毒的PEGDMA鏈兩端為可聚合丙烯酸酯基、長鏈骨架為親水性的醚氧基，凝膠反應(yīng)可控、強(qiáng)度高，已被學(xué)者研究用于骨科材料。本文以PEGDMA為主粘結(jié)劑兼

2、雙官能團(tuán)單體、AM為次單體及粘度調(diào)節(jié)劑，研究低毒性水基PEGDMA/AM體系凝膠注模成型3YSZ。
　　通過測(cè)反應(yīng)溫度隨時(shí)間變化來研究預(yù)混液、漿料凝膠誘導(dǎo)期。結(jié)果表明，預(yù)混液誘導(dǎo)期隨單體濃度、催化劑及引發(fā)劑濃度增加而縮短。調(diào)節(jié)催化劑及引發(fā)劑量，可控制漿料凝膠反應(yīng)在3.8-32min。PEGDMA/AM反應(yīng)可調(diào)，適宜凝膠注模成型工藝。
　　Zeta電位、粘度及抗彎強(qiáng)度等測(cè)試表明，1.35wt％濃度聚電解質(zhì)型分散劑PAA-NH4

3、有利于改善漿料流變性能，進(jìn)而提高坯體、燒結(jié)樣均勻性及抗彎強(qiáng)度；大分子型PEGDMA單體會(huì)影響顆粒表面雙電層結(jié)構(gòu)；隨PEGDMA/AM含量增加，漿料流變性能降低，坯體抗彎強(qiáng)度先增加后降低。45vol％固含量漿料，3.5wt％以上PEG(400)DMA/AM坯體抗彎強(qiáng)度高于10MPa；44-46vol％固含量PEG(200)DMA/AM坯體抗彎強(qiáng)度在7.7-9.6MPa。力學(xué)性能測(cè)試及斷面形貌觀察表明，殘余氣孔是導(dǎo)致坯體及燒結(jié)樣斷裂主要原因