光固化3D打印材料通常包括实体材料和支撑材料。其中支撑材料的作用是辅助实体材料成型,例如打印具有空腔和悬空等结构复杂的零件。现有的支撑材料存在着去除困难和力学性能差等问题。本文分别制备了丙烯酸-丙烯酰胺(AA-AM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)基光固化3D打印支撑材料,对两种支撑材料的溶解性能、喷射性能、固化收缩率、力学性能和光固化机理进行了研究。以丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酰胺、PEG400DA为光固化单体制备了AA-AM基支撑材料。研究结果表明,当PEG400DA、丙烯酸-丙烯酸钠水溶液、PEG400、丙烯酰胺、1,2-丙二醇、表面活性剂P123、光引发剂907和TPO-L的含量分别为30wt%、25wt%、20wt%、10wt%、9wt%、3wt%、0.3wt%和0.3wt%时,支撑材料的溶解度为47.8%(6h),粘度为45.1mPa·s(25℃),表面张力为40.2mN/m(25℃),接触角为27.67°,固化收缩率为4.7%,拉伸强度为8.5MPa,冲击强度为11.3KJ/m~2。固化后的支撑材料由丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酰胺和PEG400DA单体生成的具有交联结构的无规共聚物,因为其分子链上存在大量的亲水基团(羟基、羧基和氨基)和材料所含有的水溶性溶剂(1,2-丙二醇和PEG400),所以支撑材料具有较强的水溶性。以N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟乙酯和PEG400DA为光固化单体制备了NVP基支撑材料。研究结果表明,当N-乙烯基吡咯烷酮、PEG400DA、甲基丙烯酸羟乙酯、丙三醇、P123、光引发剂907和TPO-L的含量分别为35wt%、24wt%、18wt%、15wt%、1wt%、5wt%和0.4wt%时,支撑材料的溶解度为41.1%(8h),粘度为42.2mPa·s(25℃),表面张力为39.0mN/m(25℃),接触角为24.98°,固化收缩率为3.2%,拉伸强度为13.3MPa,冲击强度为14.5KJ/m~2。固化后的支撑材料由N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羟乙酯和PEG400DA单体生成的具有交联结构的无规共聚物,因为其分子链上存在大量的吸水基团(羟基和羰基)和材料所含有的水溶性溶剂(丙三醇),所以支撑材料的水溶性较好。对AA-AM基支撑材料和NVP基支撑材料的综合性能对比表明,两种支撑材料皆能顺利、稳定地喷射,与NVP基支撑材料相比,AA-AM基支撑材料的溶解度较高,溶解速度较快,更容易去除。