[发明专利]一种阳离子自由基混杂光固化树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种阳离子自由基混杂光固化树脂及其制备方法，解决了目前光固化树脂材料光固化反应速率慢、表面不够好的问题，能够满足生产制造中对工作效率和制件强度的需求。本发明的光固化树脂的制备方法简单，原料廉价易得，具有固化速度快、收缩率低、强度高、粘度低、韧性好、表面光滑、易覆膜的特点，可以在降低产品成本的同时提高产品的一致性。

技术领域

本发明涉及光固化树脂材料技术领域，尤其涉及一种阳离子自由基混杂光固化树脂及其制备方法及应用。

背景技术

3D打印技术，又称增材制造技术，是一种利用计算机建立物体的三维模型，并以此为依托成型的技术，是生物工程、材料成型加工、自动化控制、计算机建模等多个学科的交叉，与传统成型技术相比，它不需要传统道具、夹具以及多道加工工序，可在一台设备上通过程序控制，自动、精确地制造出各种零件，3D打印技术大大减少了加工工序，明显缩短了新产品的研发周期，减低了研发成本，是现代热门高新技术之一。

光固化材料是采用光聚合反应得到的，光聚合反应是指光固化单体或共聚物在紫外光或可见光的技术方法下发生加成反应，将自由流动的液体通过接受紫外辐射能量而发生化学聚合和反应转变为不粘性固体的相转变过程。3D打印光固化材料就是光敏树脂在光固化三维打印快速成型设备激光的照射下发生这样的光聚合反应得到的。

目前已有的光固化材料主要是自由基型光固化树脂类，但该类型材料的固化速度相对较慢，应用于3D打印工作中需要耗费较长的时间，且固化后树脂的收缩较大。在行业内，3D打印光固化材料还存在一系列问题，具体表现如下：

（1）固化速度慢。目前，很多产品固化速度不够快，会造成成膜不完整，叠层后出现残缺、移位或层纹较深的问题；

（2）耐黄性不好。光固化树脂在成膜过程中容易产生黄变基团，颜色变黄，再加上固化不完整，随着时间的推移，不断吸收紫外线，产品变黄现象进一步加重；

（3）收缩率大、精度不够高。现使用的光固化树脂大都是自由基固化或自由基-阳离子固化，收缩比较大或固化速度比较慢，导致产品精度不够高，对一些精细化的产品制作影响比较大；

（4）强度不够高，韧性不够好。

光固化3D打印对材料性能的要求较高，需要在一定温度下保证打印材料流动均匀，在固化时间上要尽可能快。另外，对于许多功能性的3D打印材料还需要满足其他相关性能的要求，而国内大多数配方在材料性能的基本要求中还存在着很多问题，导致无法大规模生产使用，从而造成了光固化3D打印技术原地踏步的结果。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种制备简单、廉价易得、具有固化速度快、收缩率低、强度高、粘度低、韧性好、表面光滑、易覆膜的阳离子自由基混杂光固化树脂，降低产品成本的同时提高产品的一致性，解决现有技术中光固化树脂材料光固化反应速率慢、表面不够好等技术问题。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种阳离子自由基混杂光固化树脂，包括如下组分：

阳离子光固化部分 50%-70%

自由基光固化部分 10%-35%

阳离子光引发剂 4%-6%

自由基光引发剂 1%-3%

增韧剂 5%-10%

填料 余量

以上总和为100%

优选地，所述阳离子光固化部分的质量分数为50%-60%。