[发明专利]多重固化并增强的3D打印材料及其制造方法

权利要求书

1.一种多重固化并增强的3D打印材料，其特征在于：具有如下重量比例的组分：60-90%的聚氨酯丙烯酸酯类或者聚丙烯酸酯类的预聚物树脂基体、紫外光引发剂、阳离子引发剂、固化剂；另还具有硅烷改性后的粒径为50-500nm的二氧化钛和二氧化硅两种粒子，两种粒子占全部组分5-25%；固化剂为丙烯酸酯类、乙烯基类、乙烯基醚类或环氧类的固化剂；硅烷为A-173（乙烯基三（甲氧乙氧基）硅烷）、A-186（[β-（3，4环氧基环己基）乙基]三甲氧基硅烷）、KH-550（γ-氨丙基三乙氧基硅烷）、KH-602（N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷）、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、KH-560（γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧硅烷）、A-1120（N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷）、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或两种。

2.如权利要求1所述的多重固化并增强的3D打印材料，其特征在于：所述的树脂基体中还可以另有环氧改性聚丙烯酸酯的预聚物或环氧改性聚氨酯丙烯酸酯的预聚物，聚氨酯丙烯酸酯类或者聚丙烯酸酯类的预聚物与环氧改性聚丙烯酸酯的预聚物或环氧改性聚氨酯丙烯酸酯的预聚物的摩尔比为1：2-3。

3.如权利要求1或2所述的多重固化并增强的3D打印材料，其特征在于：所述的两种硅烷是摩尔比例为1：1-3的N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷。

4.如权利要求1、2或3所述的多重固化并增强的3D打印材料，其特征在于：所述的纳米二氧化硅与纳米二氧化钛的混合摩尔比例为20-60：1。

5.如权利要求1、2、3或4所述的多重固化并增强的3D打印材料，其特征在于：所述的固化剂中可以混有少量活性稀释剂。

6.一种如权利要求1所述的多重固化并增强的3D打印材料的制造方法，其特征在于：采用了如下制造工艺：

1）、采用所述的硅烷改性上述两种纳米粒子：先将一种硅烷或者两种硅烷的混合物加入无水乙醇溶剂中，添加占乙醇含量2-10％的去离子水；接着在45-60°C的温度下保温2-3小时，然后在慢速搅拌、超声波震动下将二氧化硅和二氧化钛两种纳米粒子按比例加入；然后，蒸出乙醇，将得到的粒子在微波炉中加热活化10-20min，最后，将其加入研磨机中研磨为50nm-500nm粒径的纳米粒子；

2）、所述的固化剂的配置：固化剂单体与少量活性稀释剂混配在一起；3）、多个组分的配置：在不锈钢桶中，先加入树脂基体，接着加入混配有活性稀释剂的固化剂，搅拌溶解；然后分批加入硅烷改性的两种粒子，再加入UV光引发剂、阳离子引发剂以及少量的阻聚剂、流平剂、消泡剂、染料等助剂，用高速搅拌机搅拌均匀即得本发明所需的树脂组合物。

7.如权利要求6所述的多重固化并增强的3D打印材料的制造方法，其特征在于：二所述的氧化硅和二氧化钛两种纳米粒子按比例加入，可以先维持40-60℃条件1-3小时；然后，蒸出乙醇。