聚氨酯泡沫因其良好的弹性、耐潮性、优良的声阻尼等特性而在缓冲,浮力,能量吸收(包装)和隔热等方面应用广泛。传统的聚氨酯泡沫制备方法主要是由多异氰酸酯、多元醇、发泡剂、表面活性剂等反应而成。利用该方法得到的聚氨酯泡沫的孔径、孔壁厚等参数不可控,导致泡沫力学性能可控性差,泡沫的应用范围受到一定限制。因此制备孔结构可控的聚氨酯泡沫有着重要的研究意义。新兴的直写增材制造技术(也叫直写成型)可实现含有一定跨度的复杂精细结构的制备。本文将自制的聚氨酯丙烯酸酯浆料应用于直写增材制造技术来开展聚氨酯泡沫的打印研究,主要工作内容及探究结果如下:以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚多元醇N220反应得到–NCO封端的聚氨酯预聚体,再将甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)或季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)引入聚氨酯分子中得到一系列多官能度的聚氨酯丙烯酸酯浆料(PUA)。从光引发剂种类,光引发剂用量,官能度方面对浆料的光固化速率进行了探究。结果表明在MPUA-6(以MDI为原料制备的六官能度聚氨酯丙烯酸酯)浆料中加入3 wt%的光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基磷酸乙酯(TPO-L)时,可较好地满足外固化直写成型所需的固化速率。基于直写成型对浆料的流变特性的要求,本文对合成的PUA浆料的流变行为进行了研究。结果显示浆料在应力作用下具有剪切变稀行为,可在直写成型过程中顺利挤出,不易发生针头堵塞;然而,储能模量小于损耗模量使浆料呈液态,从打印针头挤出后无法依靠自身流变性能的转变实现快速固化和保型,需借助外源;浆料在波长为365 nm,功率为290 mW/cm~2的紫外光照射下,储能模量迅速增加并超过损耗模量,能够在短时间内(1-3 s)由液态转变为固态。根据上述研究结果,可初步判断合成的PUA浆料能够在紫外光辅助固化的条件下进行直写成型打印研究。对浆料的打印性能进行了研究,探索了打印针头直径、打印速度对样品成型质量的影响,以Pr值为标准对打印结构进行分析评估。结果显示,当浆料固含量为86 wt%,打印针头直径为300μm,打印速度为6 mm/s时能够较好地实现聚氨酯泡沫的打印且泡沫的孔结构可控。