[发明专利]一种激光辐照调控PA2200材料3D打印件表面浸润性的方法

说明书

一种激光辐照调控PA2200材料3D打印件表面浸润性的方法，属于激光加工、3D打印技术及医疗应用领域。激光辐照法具有可以精确处理成型件表面、控制加工面积和深度、非接触无污染和不会引入杂质离子等优点。本发明是通过以下装置实现的：沿着激光器的激光传输方向依次放置激光器、复眼均束镜、透镜、样品台。本发明利用制备PA2200材料3D打印件，采用波长为248nm的KrF准分子激光，设计光路得到激光辐照光斑面积1‑2.7cm²，设定激光器的单脉冲能量密度37‑259mJ/cm²，频率2‑5Hz，脉冲数200‑500对PA2200材料3D打印件进行辐照。经过激光辐照后，打印件表面接触角由120°变为70°，由疏水性转变为亲水性，有效、快速的调控PA3200材料3D打印件表面浸润性。

技术领域

本发明涉及激光加工、3D打印技术及医疗应用领域，特别是设计了一种激光辐照调控PA2200材料3D打印件表面浸润性的方法。

背景技术

PA2200是一种高分子材料，由纯PA12组成，呈现白色，具有良好的机械性能和生物相容性。目前，PA2200材料应用于激光选区烧结(SLS)3D打印成型技术，基于此技术成型的PA2200打印件在医疗领域中有着广泛的应用，包括医疗器械：生物支架、缝合线、注射器、透析设备元件和植入物：球囊导管、血管移植物、硬组织植入物等。激光选区烧结(SLS)是一种铺粉式的3D打印分层成形技术，具有制造精度高、打印速度快、能够根据需求定制个性化产品直接成型悬空、薄壁等复杂结构等特点，基于SLS技术制备PA2200材料医疗器械及植入物在医疗领域中有着广泛的应用前景。应用于医疗领域的PA2200材料3D打印件需具有良好的生物相容性，生物相容性要求打印件尤其是植入物具有浸润性呈现亲水性的表面性能，然而经过SLS技术制备的PA2200材料3D打印件表面浸润性呈现疏水性，这极大的限制了其在医疗领域进一步应用。

目前，调控PA类材料成型件表面浸润性的方法主要有：

1.等离子体法：当处于高能态的气体流接触到改性材料的表面，会引起材料表面的物理和化学的变化。在PA类材料中氮和氧等离子体会引起其表面发生物理和化学变化。等离子体法可以有效的调控PA类材料成型件表面浸润性，但其对成型件的表面功能化造成了影响。

2.表面涂层改性法：利用物理方法在PA类材料成型件表面制备交联的亲水性涂层，其可以有效的调控PA类材料成型件表面浸润性，但是涂层很容易脱落。

3.引入官能团法：针对PA类材料中的酰胺键引入特定的官能团，调控成型件表面浸润性，其可以有效的调控PA类材料成型件表面浸润性，但其对成型件的表面造成了污染，且成型件表面浸润性的改变不能长久持续。

4.激光辐照法：近年来，利用各种激光器对PA类成型件表面进行辐照，可以有效的调控PA类材料成型件表面浸润性，相比于其他几种方法，激光辐照法具有可以精确处理成型件表面、控制加工面积和深度、非接触、无污染和不会引入杂质离子等优点，但是目前尚未出现关于激光辐照调控3D打印成型件表面浸润性的报道。

因此，本发明采用激光辐照的方法调控PA2200材料3D打印件表面浸润性，本方法工艺流程简单且有效、快速的调控打印件表面浸润性。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光辐照调控PA2200材料3D打印件表面浸润性的方法。

本发明的目的通过以下装置实现的：

沿着激光器的激光传输方向依次放置激光器、复眼均束镜、透镜、样品台。

本发明的目的通过以下技术方案实现的：

1)利用选区激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)3D打印技术制备PA2200材料3D打印件，打印件制备完成后，将其浸入浓度为99.7％的乙醇溶剂超声清洗，随后浸入去离子水中超声清洗，最后将其放入干燥箱中进行烘干；