[发明专利]一种光敏树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于3D打印新材料领域，具体属于低粘度的光敏树脂领域。

背景技术

3D打印(3Dprinting)技术又称三维打印技术，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。它无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。

DLP激光成型技术：使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化，由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快。该技术成型精度高，在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。

上光源成型是指将投影仪放置于光敏树脂上方，将光敏树脂上层固化的成型技术，相比于下光源成型，上光源成型可以打印体积更大的物品，但是其对光敏树脂的粘度要求比较高。现有技术中，用于上光源成型的光敏树脂粘度普遍在400-700cps之间，因粘度大，成型速度慢。

发明内容

本发明主要提供了一种针对上光源成型的DLP技术使用的光敏树脂，达到了低粘度的使用要求。

本发明的目的在于提供一种光敏树脂，按重量百分比计，所述光敏树脂包含以下组分：

丙烯酸酯          35～80％

自由基引发剂      0.5～10％

稀释剂            10～55％

优选的，按重量百分比计，所述光敏树脂还包含以下组分：

优选的，按重量百分比计，所述光敏树脂包含以下组分：

优选的，用于固化所述光敏树脂的光源为波长350～420nm的紫外光。

优选的，所述丙烯酸酯为聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

优选的，所述环氧树脂为环氧丙烯酸脂、酚醛环氧树脂中的至少一种。

优选的，所述自由基引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、氟化二苯基钛茂、二芳基六氟磷酸碘鎓盐、三芳基六氟磷酸碘鎓盐、二苯甲酮、氯化二苯甲酮中的至少一种。

优选的，所述阳离子引发剂为安息香二甲醚、2,4-二乙基硫杂蒽酮中的至少一种。

优选的，所述稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯酯中的至少一种。

本发明的另一目的在于提供一种光敏树脂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(1)在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入配方量的丙烯酸酯40～80份、环氧树脂5～15份、自由基引发剂0.5～8份、阳离子引发剂0.5～2份、稀释剂10～50份、苏丹红0.5～2份，使之均匀混合，边混合边注入0.5～3份的气相二氧化硅；

(2)将步骤(1)得到的混合物升温至50～70℃，匀速搅拌35～40min，得到淡黄色均匀液体，避光保存，即为低粘度的光敏树脂。

采用上述光敏树脂及其制备方法，本发明具有以下优点：

(1)本发明的光敏树脂粘度均低于220cps，粘度低，成型快，保障了3D产品的快速成形性；

(2)本发明的光敏树脂的弯曲模量和拉伸模量均达到2500Mpa以上，光敏树脂在弹性极限内抵抗弯曲变形应力大，强度高，产生变形能力相对性小，机械强度大，大大增加使用寿命，满足工业化使用要求；

(3)本发明的光敏树脂的体积收缩率均在1.0％左右，实现了极低的体积收缩率，使得3D打印产品在使用过程中不会因为收缩而发生较大形变，对于得到高精度的打印产品至关重要，利于产品形状的保持；

(4)本发明制备的光敏树脂具有成型速度快、力学强度高、尺寸稳定性等优点，此外制备工艺简单，便于推广应用。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步阐述本发明，但并不限于下述的实施例。

一、具体实施例

实施例1

1、按以下配比配置光敏树脂原料

2、制备方法

(1)在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入聚氨酯丙烯酸酯35份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯55份使之均匀混合；