[发明专利]3D打印用光固化弹性墨水组合物及其制备方法

说明书

本发明提供一种3D打印用光固化弹性墨水组合物及其制备方法，该墨水组合物按照重量百分含量包括如下组分：软性单体10～75％，硬性单体10～75％，交联剂5～20％，非反应性软性树脂5～20％，光引发剂0.5～10％，着色剂0～0.5％，助剂0.05～8％；其中，所述软性单体是指能够生成玻璃化温度低于25℃的均聚物的单体；所述硬性单体是指能够生成玻璃化温度等于或高于25℃的均聚物的单体；所述非反应性软性树脂是指分子结构中不含有可辐射固化基团且玻璃化温度低于0℃的树脂。本发明墨水组合物光固化速度快，打印出的3D物体弹性性能佳，物体收缩率小。

技术领域

本发明涉及打印技术，尤其涉及一种3D打印用光固化弹性墨水组合物及其制备方法，属于3D打印技术领域。

背景技术

弹性材料是指用其制作的物体在受到弱应力下发生显著形变，当应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸的高分子材料。传统弹性材料的制备需要进行高温硫化，因此不允许和热敏感元件共同成型，并且硫化加工时间长，通常需要数十分钟至几小时，缺乏高效连续生产的可能性。

随着科学技术的不断进步，逐渐研发出光固化弹性材料，光固化弹性材料能够利用光固化技术实现弹性材料的快速固化，从而在温和条件下快速生产出弹性物体。目前，光固化弹性材料根据制备方法的不同主要分为共混型光固化弹性材料和化学改性的可聚合弹性材料。其中，共混型光固化弹性材料制备方法通常是将传统弹性材料溶解在溶剂中，并与光固化单体和树脂混合，通过调整各组分的比例可得到低粘度、固化速度快、透明度高及弹性性能优异的光固化弹性材料，然而，使用该方法得到的该光固化弹性材料中含有溶剂，温度升高时溶剂容易挥发，因此不适用于3D打印领域；化学改性的可聚合弹性材料其制备方法通常是对传统弹性材料进行化学改性，在传统弹性材料分子结构上合理引入具有光敏性的丙烯酸酯基团或环氧基团，使用该方法得到的该光固化弹性材料具有光敏性及较高的弹性性能，但是粘度较高，与丙烯酸酯类树脂或单体的相容性差，透明度低，因此不适用于3D打印领域。

用于3D打印的光固化弹性材料要求其具有光敏性、固化速度快、弹性性能优异、收缩率小或基本没有收缩等特点，当用于3D喷墨打印时在满足前述性能时还要求弹性材料具有低粘度，以致在进行喷墨打印时打印流畅性好，喷嘴不容易堵塞且在进行喷墨打印之前不用对弹性材料进行过高的升温节约了能源同时也能延长打印头使用寿命。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供一种3D打印用光固化弹性墨水组合物及其制备方法，本发明的光固化弹性墨水组合物打印的3D物体具有优异的弹性性能，3D物体收缩率小，在进行逐层打印过程中墨水组合物光敏性好，光固化速度快，且本发明还能够提供不同粘度的光固化弹性墨水组合物。

本发明提供一种3D打印用光固化弹性墨水组合物，按照重量百分含量包括如下组分：软性单体10～75％，硬性单体10～75％，交联剂5～20％，非反应性软性树脂5～20％，光引发剂0.5～10％，着色剂0～0.5％，助剂0.05～8％；其中，所述软性单体是指能够生成玻璃化温度低于25℃的均聚物的单体；所述硬性单体是指能够生成玻璃化温度等于或高于25℃的均聚物的单体；所述非反应性软性树脂是指分子结构中不含有可辐射固化基团且玻璃化温度低于0℃的树脂。