Angew. Chem. Int. Ed.| 可见光光点击与热可逆呋喃二硫缩醛化学用于闭环3D 打印
关键词:呋喃二硫缩醛单体、生物基呋喃醛、硫醇、DLP 3D打印

Visible Light-Mediated Photoclick and Thermally Reversible Furanic Dithioacetal Chemistry for Circular 3D Printing
Angew. Chem. Int. Ed. 28 August 2026
https://doi.org/10.1002/anie.3093462

一、研究背景
光点击化学因具有反应速率快、选择性优异、键合过程时空可控等突出优势,目前已成为光固化3D打印领域的核心技术。面向循环制造的发展需求,现有光点击体系难以同时实现光交联成型与热可逆断键回收。本研究构建呋喃二硫缩醛光点击反应平台,将可见光聚合与本征热可逆特性相结合,实现了生物基树脂的DLP 3D打印与闭环化学回收。

二、材料体系设计与构建
以生物基呋喃醛与硫醇为原料,合成呋喃二硫缩醛单体;该单体为无溶剂液态,可直接调配制备打印树脂。针对传统光催化剂光谱不匹配的问题,本研究构建噻吨酮类光产酸体系,可适配商用DLP设备的可见光波段,能够触发呋喃二硫缩醛的光点击聚合,形成交联聚合物网络。该体系的交联密度具备可调控性,可实现材料力学性能的精准调节。
三、作用机制
在可见光照射条件下,光产酸体系分解产酸,驱动呋喃醛与硫醇发生光点击反应,构建得到呋喃二硫缩醛动态共价交联网络;升温条件下,呋喃二硫缩醛键发生热可逆断裂,交联网络解聚为可重新打印的低聚物,完成材料的化学回收;回收得到的低聚物可再次配制为打印树脂,进行多轮循环打印,且材料性能未发生显著衰减。

四、创新点与展望
本工作集成可见光加工、无溶剂配方、生物基原料、闭环可回收四大优势,开发了呋喃二硫缩醛动态共价化学平台,解决了传统光打印材料难以循环利用的核心问题,为可循环光聚合物体系的构建提供了全新策略,在绿色增材制造领域具备良好的应用前景。
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