什么是聚合物？

在本节中，我们将以材料科学的角度逐步讲解在3D打印中常见的问题和挑战。此页面的理念是为常见问题提供更多科学知识，以便更容易地解决它们。

首先，重要的是要了解在3D打印中使用的材料是什么：聚合物

聚合物是由大量重复单元（称为“单体”）通过聚合反应形成的大分子或“高分子”。聚合反应将单体分子通过化学反应连接在一起，形成聚合物的主链。

所产生的聚合物类型会根据构成它们的单体化学成分和组成的不同而有所变化。单体之间形成的连接将被定义为共价键。

3D打印聚合物

聚合物可分为两大类：热固性树脂和热塑性树脂。

热固性树脂是指从软固体或粘稠液体预聚物不可逆地固化为固体聚合物的聚合物。固化过程也称为交联，通过化学反应将所有单体和预聚物连接起来，形成网络结构。固化后的热固性树脂不能再熔化，通常也不可热加工。

热固性 热塑性

热塑性材料在加热时变软、冷却时变硬。热塑性材料可以多次加热、成型和冷却，而其化学性质或力学性能只发生最小的变化。与每条聚合物链通过共价键与其他链连接的热固性树脂不同，热塑性材料的聚合物链之间以较弱的连接相连，这些连接被定义为非共价键。

根据其微观结构，聚合物还可以分为两类：

无定形与半结晶

识别不同热塑性材料的一种方法是通过它们的微观结构，这可以决定聚合物的性能和行为。

无定形

无定形聚合物的特征是没有长程有序性。这意味着聚合物链呈随机取向。

一般而言，透明塑料通常由无定形聚合物制成，例如PMMA、PS和PC。

无定形

半结晶

半结晶聚合物的特征是具有有序结构，且具有被称为“晶体”的结构域。

晶体是有序且紧密堆积的聚合物链群。结晶区和无定形区在半结晶聚合物中共存，因此称为“半”。结晶区域的比例由结晶度决定。半结晶聚合物的一个特定特性是，这一结晶度可以极大地影响它们的力学和热学性能。

半结晶