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）被認為是一種自動化程度高、能成形復雜形狀的近凈尺寸、適用性強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一步工業(yè)應用。在保證坯體力學強度前提下開發(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，凝膠反應可控、強度高，已被學者研究用于骨科材料。本文以PEGDMA為主粘結劑兼

2、雙官能團單體、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。
　　通過測反應溫度隨時間變化來研究預混液、漿料凝膠誘導期。結果表明，預混液誘導期隨單體濃度、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在3.8-32min。PEGDMA/AM反應可調(diào)，適宜凝膠注模成型工藝。
　　Zeta電位、粘度及抗彎強度等測試表明，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，進而提高坯體、燒結樣均勻性及抗彎強度；大分子型PEGDMA單體會影響顆粒表面雙電層結構；隨PEGDMA/AM含量增加，漿料流變性能降低，坯體抗彎強度先增加后降低。45vol％固含量漿料，3.5wt％以上PEG(400)DMA/AM坯體抗彎強度高于10MPa；44-46vol％固含量PEG(200)DMA/AM坯體抗彎強度在7.7-9.6MPa。力學性能測試及斷面形貌觀察表明，殘余氣孔是導致坯體及燒結樣斷裂主要原因