动态受阻脲键构建的可回收聚(脲-氨酯)光固化树脂及其绿色制造应用

本文推荐一种基于动态受阻脲键（HUBs）的零VOC可回收聚(脲-氨酯)丙烯酸酯（PUUA）光固化树脂，通过引入2-(叔丁氨基)乙基甲基丙烯酸酯（TBEA）和N,N′-二叔丁基乙二胺（BEDA），在100℃无催化剂条件下实现3小时完全液化再生。该材料兼具高热稳定性（拉伸强度>40 MPa，压缩强度>200 MPa）、高透光率（>80%）及优异3D打印性能（固化深度>55 μm），为绿色循环制造提供创新解决方案。

　　

Highlight

本研究开发了一种集成动态受阻脲键（HUBs）的环保型光固化聚(脲-氨酯)丙烯酸酯（PUUA）树脂，通过分子设计实现温和条件（100℃/3h）下的无催化液化再生，为绿色制造提供创新材料解决方案。

Materials

原料包括二环己基甲烷4,4′-二异氰酸酯（H₁₂MDI）、聚四氢呋喃（PTMEG，Mn=650 g/mol）、BEDA、TBEA、二月桂酸二丁基锡（DBTDL）及丙酮，所有试剂购自Sigma-Aldrich。交联剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）和光引发剂（2,4,6-三甲基苯甲酰基）二苯基氧化膦（TPO）用于构建光固化网络。

Synthesis and characterization of PUUA–BEDA resin

傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析显示，2250 cm^?1处异氰酸酯（NCO）特征峰随反应进行逐渐消失，证实氨基甲酸酯（NHCOO）成功形成。通过实时监测NCO峰强度变化可精准判断反应终点。

Conclusion

以TBEA和BEDA为关键组分的PUUA–BEDA树脂展现出优异的热稳定性（透光率>80%）、机械性能（拉伸强度>40 MPa）和循环再生能力，为开发高性能可回收光固化材料提供了新范式。

CRediT authorship contribution statement

第一作者Jhu-Lin You负责实验设计、数据分析和论文撰写；通讯作者Ying-Chih Liao指导研究并参与论文修订；团队其他成员分别贡献了软件支持、数据验证和项目管理。

Funding

本研究获台湾科技部（NSTC 114-2221-E-606-003-MY2和NSTC 113-2622-E-002-016）资助。

Declaration of competing interest

作者声明无利益冲突。