[发明专利]一种3D打印用紫外光固化高硬度材料及其制备方法

说明书

本发明涉及3D打印材料领域，具体涉及一种3D打印用紫外光固化高硬度材料及其制备方法，以重量份计，至少包括以下组分：低聚物30～70份、稀释剂10～30份、光引发剂2～5份、填料5～10份、消泡剂0.1～1份、其他功能助剂1～5份。与常规3D打印紫外光固化材料相比，本发明的3D打印材料能够达到78Shore D以上的硬度，最高能达到90Shore D的硬度，具有高硬度、高拉伸强度、高透光性等优良性能，因此具有十分广阔的应用前景，可以广泛应用于汽车工业、航空航天、机械配件、家用电器、电子器件等各种领域。

技术领域

本发明涉及到3D打印材料领域，具体涉及到一种3D打印用紫外光固化高硬度材料及其制备方法。

背景技术

3D打印又称增材制造技术或快速成型(RP)，是一种以数字文件为基础，使用微米级粉末状金属、热塑性塑料或液体光敏树脂等可粘合材料，通过逐层打印成型的方式来构造立体物体的技术。3D打印材料是3D打印的物质基础，也是当前制约3D打印发展的瓶颈。3D打印用紫外光固化材料即光敏树脂，一般由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光(紫外光)引发剂，在一定波长的紫外光(250～300nm)照射下能立刻引起聚合反应完成固化，是目前发展较为迅速的一种3D打印材料。但是，目前国内对光敏树脂的研究比较零散，树脂固化程度低，材料成型精度低，力学强度差，硬度较差，大大制约了国内3D打印行业的发展。

安徽省春谷3D打印智能装备产业技术研究院有限公司的CN201611049168.7公开了一种光固化3D打印材料及其制备方法，该光固化3D打印材料包括邻苯二甲酸二烯丙酯，引发剂，1-羟基环己基苯甲酮，改性蒙脱土，该发明解决了普通的3D打印光固化材料长时间存放后粘度上升、材料易变质的问题，大大提高了其储存性能，但其未提及改善光敏树脂力学强度和硬度较差的问题。

青岛科技大学的CN 201410620653.X公开了一种高韧性3D打印用光敏树脂及制备方法，该光敏树脂包括韧性光敏树脂、刚性光敏树脂、活性稀释剂、光引发剂和助剂。该发明得到的3D打印用光敏树脂具有较高的韧性和优良的弯曲强度，可以直接打印出有弹性的模型。该发明在一定程度上改善了光敏树脂的力学性能，但仍未提及改善光敏树脂耐老化性和硬度的方法。

杭州龙勤新材料科技有限公司的CN201710019342.1公开了一种用于3D打印的易离型光敏树脂及其制备方法，该光敏树脂包括含硅氧丙烯酸酯预聚物、丙烯酸酯预聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂。该发明提高了固化物的离型能力，提高了打印精度和质量，但未提及光敏树脂的力学性能及硬度问题的改善。

上述专利解决了3D打印用紫外光固化材料的一些问题，获得了性能优良的光固化材料，但3D打印用紫外光固化高硬度材料未见相关报道。提高紫外光固化光固化材料的硬度通常有以下方式：(1)选用官能度高、硬度大、耐磨性好的低聚物；(2)选用多官能度稀释剂；(3)添加高强度无机填料；(4)添加分散剂、润湿剂、流平剂等助剂。3D打印用紫外光固化高硬度材料具有十分广阔的应用前景，可以广泛应用于汽车工业、航空航天、机械配件、家用电器、电子器件等各种领域。因此，提供一种3D打印用紫外光固化高硬度材料及其制备方法是本发明亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种3D打印用紫外光固化高硬度材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种3D打印用紫外光固化高硬度材料，其特征在于，以重量份计，至少包括以下组分：

作为本发明一种优选的技术方案，所述3D打印用紫外光固化高硬度材料，以重量份计，至少包括以下组分：

作为本发明一种优选的技术方案，所述3D打印用紫外光固化高硬度材料，以重量份计，至少包括以下组分：