Příprava a charakterizace elektroaktivních 3D tištěných struktur na bázi syntetického polymeru

Tereza Mejtská

Bachelor's thesis

Preparation and Characterization of Electroactive 3D Printed Structures Based on Synthetic Polymer

Abstract:

Tato bakalářská práce je zaměřena na optimalizaci tiskových parametrů pro 3D tisk syntetického elektroaktivního polymeru poly(vinylidenfluorid-trifluorethylen- chlortrifluorethylenu) z roztoku s dimethylsulfoxidem. Pro přípravu struktur byly použity 3D tiskové metody termoplastické a pneumatické extruze, u nichž byly sledovány parametry jako jsou teplota tisku, vytlačovací tlak a koncentrace polymeru v tištěném roztoku. Z provedených experimentů vyplývá, že použití vody jako špatného rozpouštědla umožňuje díky srážení polymeru přípravu stabilních vícevrstvých 3D objektů s porézní strukturou. Charakterizace tištěných struktur probíhala pomocí digitální a optické mikroskopie, skenovací elektronové mikroskopie, mikroskopie atomárních sil, infračervené spektroskopie a goniometrie. Výsledky ukazují zásadní vliv tiskových parametrů, složení tiskového roztoku a využití špatného rozpouštědla polymeru nejen v průběhu tisku, ale i při postprocesní úpravě pro tvorbu rozdílně strukturovaných povrchů.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the optimization of printing parameters for 3D printing of a synthetic electroactive polymer poly (vinylidene fluoride-trifluoroethylene- chlorotrifluoroethylene) from a solution with dimethyl sulfoxide. 3D printing methods of thermoplastic and pneumatic extrusion were used for the preparation of structures, in which parameters such as printing temperature, extrusion pressure and polymer concentration in the printed solution were monitored. Experiments show that the use of the poor solvent (water) as a precipitant allows the preparation of stable multilayer 3D objects with a porous structure. The characterization of the printed structures was performed using digital and optical microscopy, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, infrared spectroscopy and goniometry. The results show a fundamental influence not only of the printing parameters, but also the composition of the printing solution and the use of the poor solvent not only during printing, but also during post-processing treatment to create differently structured surfaces.

Keywords

Elektroaktivní polymer, poly(vinylidenfluorid-trifluorethylen- chlortrifluorethylen), strukturované povrchy, 3D tisk

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Markéta Kadlečková

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Bachelor programme / field:
Materiály a technologie / Material Engineering