高抗沖聚苯乙烯（HIPS）是一種以聚苯乙烯與聚丁二烯橡膠混合物為基礎的熱塑性聚合物。盡管3D打印領域許多材料以耐化學溶劑著稱，但HIPS的溶解性卻成為其獨特優勢——該材料主要以長絲形式用于FDM工藝中的支撐結構。支撐材料或支撐結構適用于打印角度超過45°的零件，可防止打印過程中零件滑動或斷裂。打印完成后，這些結構需被移除，而HIPS的高溶解性使這一過程更為便捷。本文將系統解析HIPS作為長絲的特性及其作為支撐結構的優勢。

    HIPS的生產與核心特性

    HIPS憑借多功能性與獨特性能，在3D打印中廣泛應用。其基礎材料聚苯乙烯是一種常見于消費品的合成聚合物，通過擠出工藝生產：長絲熔化后經噴嘴擠出，逐層構建所需形狀。HIPS的特性與ABS相近，但硬度更高、抗沖擊性更強。如前所述，該材料的核心優勢在于對特定化學品（如檸檬烯）的高溶解性，這一特性使其作為支撐結構時易于分離，且不會損壞主體打印件。HIPS常與ABS搭配使用，其臨時形狀穩定性在支撐功能中發揮關鍵作用。此外，HIPS表面光滑防刮、耐熱，半透明白色外觀便于著色。

    HIPS的局限性

    盡管HIPS具備諸多優點，仍需注意其缺陷：

    化學敏感性：暴露于溶劑、酸、堿等化學物質時易降解，可能導致材料變脆、褪色或老化。

    低溫脆性：在寒冷環境中會變脆，不適用于需承受極端溫度的場景。

    紫外線耐受性差：長期暴露于紫外線會導致泛黃、脆化，縮短使用壽命。

    易燃性：HIPS易點燃燃燒，不適用于對消防安全要求高的應用。

    機械性能有限：相比其他塑料，HIPS拉伸強度較低，強度表現一般。

    非生物相容性：不可用于需與人體組織直接接觸的醫療場景。

    戶外適用性低：對紫外線、濕度、極端溫度敏感，易加速降解，縮短壽命。

    HIPS在3D打印中的工藝要求

    使用HIPS作為支撐材料時，需配備雙擠出機3D打印機，擠出溫度需控制在230-245℃之間。此外，壓板溫度需達到90-110℃以防止翹曲，建議選擇具有可鎖定安裝空間的設備。打印過程中會產生苯乙烯等有毒煙霧，需確保良好通風并佩戴呼吸防護裝備。

    打印完成后，需待部件完全冷卻再移除支撐結構。與PVA或BVOH不同，HIPS需通過化學溶劑（如檸檬烯）溶解去除。因此，HIPS僅適用于與化學溶劑兼容的主體材料（如ABS）。為降低成本，建議先手動移除大型支撐部件，再使用化學溶劑處理（每升溶劑約30歐元）。操作時需佩戴護目鏡、手套及呼吸防護裝備，避免刺激。

    HIPS的典型應用場景

    HIPS的輕量化、防潮性及易成型特性使其廣泛用于產品包裝領域，常見于玩具、電子產品、化妝品等消費品的包裝設計。其尺寸穩定性（在溫濕度變化下仍能保持形狀）也適用于標志、展示品的制作。

    在汽車行業，HIPS憑借高抗沖擊性與易加工性，被用于制造儀表板等內飾組件。其輕質、耐沖擊及可著色特性，同樣適用于玩具、兒童產品的生產。此外，HIPS還廣泛用作電氣與電子設備的外殼材料。醫療領域中，HIPS的高抗沖擊性、低重量及易加工性使其可用于制造矯形夾板等器械。食品包裝領域，HIPS也用于生產蛤殼式容器等包裝材料。

    通過合理利用HIPS的溶解性優勢與工藝特性，其作為3D打印支撐材料的功能性與經濟性得以充分發揮，成為特定應用場景下的理想選擇。