[发明专利]一种激光快速成型中熔模铸造用光固化树脂

说明书

技术领域

本发明涉及光固化树脂技术领域，具体涉及一种激光快速成型中熔模铸造用光固化树脂。

技术背景

自从激光快速成型技术在80年代兴起之后，国内外开发出了适合不同领域的光固化树脂，对于熔模铸造来说，要适合它的成型工艺，其树脂必须在烧蚀过程中缓慢烧蚀，发气量平稳，并且残碳量低。参照这些要求，制备了专门用于熔模铸造的树脂配方，其中双酚A环氧树脂是树脂体系中最重要的成分，影响着整个树脂的力学性能，但是它含的苯环结构导致在烧蚀过程中热分解温度高，残碳量高的缺点，因此用它作为主体树脂并不能解决在高温阶段致使陶瓷型壳胀裂的缺陷。在烧蚀过程中由于树脂和陶瓷的热膨胀系数相差一个数量级，再加上热失重如果在窄的温度区内产生，此时产生大量的气体，很容易造成陶瓷型壳的胀裂。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种激光快速成型中熔模铸造用光固化树脂，具有粘度低，在焙烧时型壳不胀裂，同时在烧蚀过程中热失重曲线平缓，发气量均匀，残碳量低。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种激光快速成型中熔模铸造用光固化树脂，包括质量百分含量为30-55％不饱和聚酯，质量百分含量为20-35％环氧树脂，质量百分含量为20-40％活性稀释剂，质量百分含量为1-6％光引发剂，不饱和聚酯为芳香族氯化聚酯丙烯酸酯和脂肪族氯化聚酯丙烯酸酯的混合物，芳香族氯化聚酯丙烯酸酯和脂肪族氯化聚酯丙烯酸酯的质量比为(1-3)∶1；环氧树脂为带有脂环结构的树脂，包括3，4-环氧环己基-3’，4’-环氧环己基甲酸酯(UVR-6105)、二-(3，4-环氧环己基)己二酸酯(UVR-6128)或者是它们的任意比例的混合物；活性稀释剂为1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇五(六)丙烯酸酯或者它们中的二种或三种的任意比例的组合物；光引发剂由自由基光引发剂和阳离子光引发剂混合组成，自由基光引发剂和阳离子光引发剂的质量比没有限定，自由基光引发剂包括安息香双甲醚(商业名为651)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(商业名为1173)、1-羟基环己基苯基甲酮(商业名为184)或2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮(商业名为369)，阳离子光引发剂包括三芳基六氟锑酸硫鎓盐(商业名为TPS-SbF₆)、二芳基六氟磷酸碘鎓盐(商业名为DPI-PF₆)、三芳基六氟磷酸硫鎓盐(商业名为TPS-PF₆)或二芳基六氟锑酸碘鎓盐(商业名为DPI-SbF₆)。

本光固化树脂的制造工艺为：先将光引发剂加入到活性稀释剂中，然后在40-60℃的水浴中将光引发剂溶解至透明，最后加入不饱和聚酯和环氧树脂，搅拌混合1-2小时即可。

本光固化树脂由于选用了氯化聚酯丙烯酸酯作为预聚物，氯原子是特殊的官能团，表现为在高温加热时键容易断裂，从而降低了初始热分解温度，并且在后面的热分解中由于分解出的气体能够吸收自由基，达到了阻燃的目的，从而保证了树脂的慢烧，具有粘度低，在焙烧时型壳不胀裂，同时在烧蚀过程中热失重曲线平缓，发气量均匀，残碳量低。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做详细描述。

实施例1

一种激光快速成型中熔模铸造用光固化树脂，包括质量百分含量为52％不饱和聚酯，质量百分含量为23％环氧树脂，质量百分含量为21％活性稀释剂，质量百分含量为4％光引发剂，不饱和聚酯为芳香族氯化聚酯丙烯酸酯和脂肪族氯化聚酯丙烯酸酯的混合物，芳香族氯化聚酯丙烯酸酯和脂肪族氯化聚酯丙烯酸酯的质量比为1∶1；环氧树脂为3，4-环氧环己基-3’，4’-环氧环己基甲酸酯(UVR-6105)；活性稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；光引发剂由自由基光引发剂和阳离子光引发剂混合组成，自由基光引发剂和阳离子光引发剂的质量比为3∶2，自由基光引发剂为安息香双甲醚(商业名为651)，阳离子光引发剂为三芳基六氟锑酸硫鎓盐(商业名为TPS-SbF₆)。

本光固化树脂的制造工艺为：先将光引发剂加入到活性稀释剂中，然后在40-60℃的水浴中将光引发剂溶解至透明，最后加入不饱和聚酯和环氧树脂，搅拌混合1-2小时即可。

该液态激光快速成型树脂，在温度25℃时粘度为100mpa·s，流平性好，用作熔模铸造，在功率为150mw时，扫描速度达到9000mm/s时都能固化，固化后的树脂在烧蚀时，不会造成陶瓷型壳的胀裂，残碳量小于0.04％，能满足熔模铸造对树脂残碳量的要求。

实施例2