由于Si-O键具有较高的键能和独特的柔顺性,聚硅氧烷具有较高的伸长率和良好的弹性。此外,该类材料还拥有优良的透氧率和生物活性,在生物医学等领域有着很大的应用前景。本研究将其和丙烯酸酯单体结合,利用聚硅氧烷良好的性能和光聚合快速固化的特点制备可3D打印的弹性体和溶胀可控的水凝胶。随着社会的发展人们对弹性体的加工要求越来越高,尤其是精度方面的需求,而作为最成熟也是打印精度最高的打印技术,光固化3D打印与弹性体结合显然有着巨大的应用前景。然而,可用于光固化3D打印弹性体的油墨却很少,现已报导的光敏油墨大都以聚合物长链为原料,粘度较高,性能不可调,而且大多树脂需要经过多步复杂的特殊制备。本课题首先利用商业化单体树脂研制了超低粘度的光敏油墨用于光固化3D打印弹性体,具体为:以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为主要原料配制了超低粘度的光敏油墨。HEA作为可光聚合单体提供油墨光固化3D打印性能,聚合生成物理交联网络,使包埋其中的MTMS溶胶-凝胶反应生成聚硅氧烷。本方法的主要优点是所有原料都可以直接获得且粘度超低(10mPa.s),打印的弹性体具备自愈合性能,力学性能也达到了现已报道3D打印弹性体的平均水平。水凝胶是一种包含有大量水的三维网状结构,具有广泛的应用前景。然而,当水凝胶被放置在水环境中时,它们通常会吸水膨胀,不但会降低力学性能,植入体内时还可能损伤周围组织。现有的制备溶胀可控水凝胶的方法都需要复杂的多步化学改性,而且操作复杂。本文基于聚合前小分子可与水互溶,聚合后难溶或低溶的原理,通过调整材料比例,制备了溶胀可控的水凝胶。基于上述弹性体的研究,引入丙烯酸羟丙酯(HPA)和大量水,HPA与MTMS在常温下与水互溶,聚合后(PHPA)和聚硅氧烷疏水。通过调节HEA、HPA和水的比例可以控制溶胀性能,且水凝胶具有温敏特性。