四川大学高分子学科是在1953年6月树立的我国高校中最早的高分子化合物专业（1954年更名为塑料工学专业）的基础上发展起来的，以先进高分子为特征的资料科学与工程学科进入国际一流学科建设名单，2024年1月ESI排名全球第35位，相对位次0.255‰，是全国高分子资料与工程专业人才培养的重要基地。

  早在2014年，四川大学高分子研讨所便引进全国第一台高温高分子3D打印设备——华曙高科HT251P；2015年，四川大学高分子科学与工程学院再度置办第二台HT251P设备。根据其开源、高温等优势，川大在新式3D打印资料的研制、传统3D打印资料改性以及高温资料等研制项目上，取得了一系列行之有效的科研效果。

  在华曙高科高温高分子增材制作解决方案的助力下，四川大学高分子科学与工程学院李光宪教授/黄亚江教授团队瞄准高分子粉末床熔融加工技能范畴的要害需求，结合团队在多组分高分子形状操控、老化降解稳定性等范畴展开的长时刻基础研讨，2024年两度在增材制作范畴闻名期刊《Additive Manufacturing》宣布重要立异效果——

  针对自研PA1012粉末用于PBF-LB/P技能时，面对的加工窗口窄、成型温度高级要害应战，李光宪教授/黄亚江教授团队立异性地使用金属离子-高分子络合相互作用，优化了PA1012粉末的加工行为和烧结制件的机械功能，其拉伸强度、拉伸模量和开裂伸长率别离提高了51%、67%和43%，到达乃至超越PA12和PA11粉末烧结制品的力学功能水平。

  针对共聚PP粉末PBF-LB工艺性欠安的显着问题，李光宪/黄亚江教授团队提出新颖的“熔融挤出-共混物退火”战略。比较未阅历退火PP粉末，使用“共混物退火”处理后的PP粉末烧结打印的制件翘曲量大起伏降低了82%，而力学功能简直不变。

  PA1012是一种我国可自主出产的半生物来历的长碳链聚酰胺，其力学功能可与PA12和PA11相媲美。但是，将PA1012用于PBF-LB/P技能首要面对加工窗口窄（对设备控温要求较高）、成型温度高（导致后缩聚老化严峻）等要害应战。

  受聚酰胺纺丝工艺启示，李光宪教授/黄亚江教授团队立异性地使用金属离子-高分子络合相互作用优化了自研PA1012粉末的加工行为和烧结制件的机械功能。

  研讨发现，廉价的金属卤化物（CaCl2）显着改进了PA1012粉末的外表描摹和粉体流变行为、推迟/按捺了熔体结晶、大幅拓展了粉末的烧结成型窗口。对PA1012粉末用3 wt%的CaCl2改性后，烧结制件成型精度得到显着改进，拉伸强度、拉伸模量和开裂伸长率别离提高了51%、67%和43%，到达乃至超越了产品PA12和PA11粉末烧结制品的力学功能水平。一起，改性PA1012粉末在加工中的后缩聚老化反响得到了显着按捺，复用率得到改进。

  该研讨从多价金属离子“交联点”破坏分子间氢键、约束高分子链运动性等微观视点，初次阐明晰金属离子-高分子络合作用在优化粉末的成型功能和烧结制件的结构-功能联络中的巨大潜力，为拓展PBF-LB/P加工技能的资料来历供给了新的思路。

  近年来，研讨团队瞄准高分子粉末床熔融加工技能范畴的要害需求，结合团队在多组分高分子形状操控、老化降解稳定性等范畴展开的长时刻基础研讨，相继突破了聚酰胺球形粉末的溶液法制备、聚烯烃球形粉末的熔体法制备、工程塑料粉末球形化等高分子球形粉末规模化制备的要害技能（Powder Technol., 2023, 415, 118189；Powder Technol., 2023, 426, 118605；我国发明专利42、36、1.8），研讨效果具有十分杰出的使用远景。

  高活动性、宽烧结窗口（SW）的高分子粉末是激光粉末床熔融（PBF-LB）增材制作技能中急需的要害质料。聚丙烯（PP）是现在使用量最大、最廉价的通用高分子之一，具有较低的密度和加工温度、较好的耐溶剂性及阻水性，在轿车等职业中使用广泛。

  针对共聚PP粉末PBF-LB工艺性欠安的显着问题，李光宪/黄亚江教授团队提出了一种新颖的“熔融挤出-共混物退火”战略。

  该战略首先将共聚PP熔融涣散在水溶性高分子基体中，然后在挨近共聚PP熔点的温度下将共混物退火一段时刻，在去除基体后得到了SW显着拓展的共聚PP球形粉末。热剖析、XRD等成果证明，共混物退火给PP粉末带来了两个有利于拓展SW的效应：第一个是因为晶体完善（片晶等温增厚）而导致的开始熔融温度（Tm-onset）的升高；另一个是因为异相成核物质迁徙出部分熔融的PP颗粒而导致的开始结晶温度（Tc-onset）的下降（相似分级结晶）。其间，第二个效应对SW拓展的奉献更大。发现过高的退火温度和过长的退火时刻会导致晦气的粉末尺度增加，并诱发粉末的降解、削弱SW拓展效应。比较原始PP树脂，在最佳的退火温度和时刻下取得的PP粉末的SW拓展了24 C，到达了30 C。

  而且，这种退火导致的SW拓展效应不受活动改性剂、吸光剂等助剂影响。比较未阅历退火PP粉末，使用“共混物退火”处理后的PP粉末烧结打印的制件翘曲量大起伏降低了82%，而力学功能简直不变。

  该研讨提出的新战略为根据通用聚烯烃等结晶性资料制备增材制作范畴急需的要害高分子粉末、完成这些资料的高值化使用供给了新的思路。

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