[发明专利]一种立体光刻快速成形混杂型聚硅氧烷基光敏树脂组合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于3D打印快速成形制造技术领域，具体涉及到立体光刻快速成形聚硅氧烷基光敏树脂组合物及其制备方法。

背景技术

3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。同时，3D打印机则出现在上世纪90年代中期，即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。如今这一技术在多个领域得到应用，人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。

3DP的工作原理类似于喷墨打印，是一种基于液滴喷射原理的快速成形技术，即在数字信号的激励下，使喷嘴工作腔内的液体在瞬间形成液滴，并以一定的速度和频率从喷嘴喷出，喷射到指定位置，固化后逐层堆积，得到成形零件。

作为新一代3D打印，使用液态光敏树脂成形制件，用紫外光进行固化。不需要昂贵的激光系统，因此设备价格便宜，运行和维护成本也很低，可以在更低的温度(最低可达50℃)下工作；而且，还具有操作简单、成形速度快、成形过程无污染、成形件的精度高，可在办公室环境使用等优点，因此，应用前景十分看好。

适合3D打印的光敏树脂要求胶水体系的粘度低，流动性好，固化速率快，固化收缩率低，制品无撬曲，耐热性优良等要求。目前，国内对于高精度、高耐热性立体光刻快速成形材料的制备方法报道较少。具体到立体光刻快速成形聚硅氧烷基光敏树脂及其制备未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度、高耐热性立体光刻快速成形聚硅氧烷基光敏树脂。采用此技术制备的光敏胶水具有体系粘度低，流动性好的优点，在紫外光照射下，具有胶水固化速率快，固化收缩率低，制品无撬曲的特性，由于其聚硅氧烷的主体结构，赋予固化后制品优异的耐高低温特性。利用该聚硅氧烷基光敏树脂成形的零部件，具有精度高，耐热性好等优点。

本发明的目的还在于提供立体光刻快速成形聚硅氧烷基光敏树脂的制造方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种立体光刻快速成形混杂型聚硅氧烷基光敏树脂组合物，包括以下质量配比的原料组份：

聚硅氧烷环氧树脂20～70％；

聚硅氧烷丙烯酸酯10～45％；

自由基引发剂1.0～4.0％；

阳离子型引发剂1.0～6.0％；

稀释剂10～60％

优选地，所述聚硅氧烷环氧树脂为烯丙基缩水甘油醚改性的聚硅氧烷或者2，3-环氧-5-乙烯基降冰片烯改性聚硅氧烷或者4-乙烯基氧化环己烯改性聚硅氧烷，分子量为300-50000之间，分别使用一种或者多种混合使用。

优选地，所述聚硅氧烷丙烯酸酯为含γ-甲基丙烯酰氧基丙基的聚硅氧烷或者丙烯酰氧基丙基的聚硅氧烷，分子量为300-50000之间，分别使用一种或者多种混合使用。

优选地，所述稀释剂为含环氧基团的稀释剂、丙烯酸酯稀释剂或它们的混合物。

更优选地，所述环氧树脂稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，低聚合度的烯丙基缩水甘油醚改性的聚硅氧烷，低聚合度的2，3-环氧-5-乙烯基降冰片烯改性聚硅氧烷，低聚合度的4-乙烯基氧化环己烯改性聚硅氧烷，优选的聚合度为2-20之间；所述丙烯酸酯稀释剂为丙烯酸月桂酯，丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、二丙烯酸一缩二乙二醇酯，三丙烯酸三羟甲基丙烷酯，乙氧基壬基苯酚丙烯酸酯，丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸-β-羟乙酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯，二缩三丙二醇二丙烯酸酯，季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，二缩三羟甲基四(甲基)丙烯酸酯或它们的混合物或者低聚合度的γ-甲基丙烯酰氧基丙基的聚硅氧烷，低聚合度的丙烯酰氧基丙基的聚硅氧烷，优选的聚合度为2-20之间。

优选地，所述自由基引发剂为引发聚硅氧烷丙烯酸酯的自由基引发剂；所述阳离子型引发剂为引发聚硅氧烷环氧树脂聚合的阳离子型引发剂。