基于白藜芦醇/POSS的聚甲基丙烯酸酯材料在DLP 3D打印与荧光防伪中的创新应用

为解决石油基树脂不可持续及功能单一的问题，研究人员通过生物质白藜芦醇合成三功能甲基丙烯酸酯单体(REM)，结合MA-POSS开发了光固化生物基材料(REM/POSS)。该材料兼具优异热稳定性(Dk=2.90@14.2GHz)、低介电常数及蓝光荧光特性，成功应用于DLP 3D打印复杂结构制造和信息加密领域，为绿色功能材料提供了新范式。

　　

在可持续发展与功能材料需求激增的背景下，传统石油基3D打印树脂面临环境负担重、功能单一等瓶颈。尤其在高频电子器件和防伪包装领域，亟需兼具优异介电性能、热稳定性和光学特性的生物基替代材料。白藜芦醇(Resveratrol)作为天然多酚化合物，其刚性茋类结构为材料设计提供了独特优势，但如何将其转化为可光固化的高性能聚合物仍是挑战。

某研究团队在《Reactive and Functional Polymers》发表的研究中，创新性地将白藜芦醇衍生物与笼型聚倍半硅氧烷(POSS)结合，开发出新型REM/POSS复合材料。通过数字光处理(DLP)技术，实现了复杂结构的精密成型，同时利用白藜芦醇固有荧光特性拓展了防伪应用场景。

关键技术包括：1) 从白藜芦醇合成三功能甲基丙烯酸酯单体(REM)；2) 通过自由基共聚将MA-POSS以0-30%质量分数掺入REM基质；3) 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和动态机械分析(DMA)表征固化行为；4) 通过热重分析(TGA)和矢量网络分析仪测试热稳定性与介电性能(D_k/D_f)。

研究结果显示：

1. 材料优化：MA-POSS的加入使玻璃化转变温度提升至138°C，30%掺量时热分解温度达372°C，显著高于商用双酚A树脂(MEP)。
2. 介电性能：REM/POSS-30%在14.2GHz高频下介电常数(D_k)仅2.90，介电损耗(D_f)0.008，满足5G通讯器件需求。
3. 荧光特性：紫外光激发下产生450nm蓝光发射，荧光量子产率达23%，适用于多重防伪加密。
4. 加工性能：DLP打印的微齿轮结构特征尺寸精确至50μm，验证了材料的光固化适应性。

该研究突破性地将天然活性成分转化为功能性高分子材料，其环境友好特性与多功能集成优势，为电子封装、生物医疗器件等领域的绿色制造提供了新思路。特别是材料展现的"结构-性能-功能"可调控性，标志着生物基光敏树脂从替代型向功能型的跨越发展。研究团队提出的"分子笼增强+本征荧光"协同策略，为后续开发智能响应材料奠定了理论基础。