[发明专利]3D打印用光敏树脂组合物、3D打印成型方法和3D制品

说明书

本发明涉及3D打印用树脂领域，公开了3D打印用光敏树脂组合物、3D打印成型方法和3D制品。该3D打印用光敏树脂组合物包含以该组合物的总量为基准，10‑30重量％的聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、1‑20重量％的含环氧基丙烯酸酯、10‑40重量％的丙烯酸酯单体、10‑40重量％的环氧树脂、0.5‑5重量％的双氰胺、0.5‑5重量％的光引发剂和0.05‑1重量％的咪唑化合物。该制品具有更好的叠层间拉伸强度。

技术领域

本发明涉及3D打印用树脂领域，具体涉及3D打印用光敏树脂组合物、3D打印成型方法和3D制品。

背景技术

3D打印技术，学术上又称“添加制造”(additive manufacturing)技术，也称为增材制造或增量制造。3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品的制造方法。

采用光敏树脂进行的3D打印，是将UV光敏材料逐层涂布加光固化，再逐层涂布加光固化，最终制造出实体产品。

CN104311783B公开了一种LED光固化三维打印树脂，按重量份由以下物质组成：不饱和超支化聚氨酯预聚物10-40份，丙烯酸酯类齐聚物10-30份，活性稀释剂10-30份，光引发剂4-10份，光敏剂0-3份，环氧树脂0-3份，环氧潜伏固化剂4-10份，助剂0-4份。该树脂可以采用LED为固化光源实现3D打印。

CN105542628A公开了3D打印光固化树脂，主要由以下重量份的原料组成：含羟基环氧丙烯酸酯20-70份，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20-70份，光固化活性稀释剂2-20份，光固化剂1-20份，热固化剂1-20份，α-Al₂O₃ 2-10份，助剂0.1-1份。该发明的目的是克服3D打印光固化树脂材料在韧性、翘曲性、耐热性方面存在的缺陷。

CN105778423A公开了一种新型热固性3D打印材料，其中，所述3D打印材料由A组分和B组分组成；A组分与B组分的质量配比为1：1-10：1；所述A组分包括：液态基础树脂100份、活性稀释剂1-15份、脱泡剂；所述B组分的原料组成：固化剂或交联剂100份、脱泡剂0.001-0.01份；所述A组分中的液态基础树脂为液态芳香族环氧树脂、液态脂肪族环氧树脂、液态丙烯酸树脂、有机液态硅橡胶和液态聚氨酯树脂中的一种；所述B组分中的固化剂或交联剂为环氧树脂中的胺类固化剂、聚硫醇、酚醛树脂的酸类固化剂、有机硅中的硅氢化合物、聚氨酯中的聚醚多元醇或聚酯多元醇中的一种或两种。克服3D打印技术存在叠层间强度较差、精度较低的不足。

但是在现有技术并没有考虑3D打印产品层面间存在缺陷，没有注意使产品沿垂直层面方向的强度改进，因此产品整体性能差，导致只能用来做工艺品，不能用作手机零部件。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的3D打印产品存在层面间缺陷的问题，提供了3D打印用光敏树脂组合物、3D打印成型方法和3D制品，该制品具有更好的叠层间拉伸强度。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种3D打印用光敏树脂组合物，包含：

以该组合物的总量为基准，10-30重量％的聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、1-20重量％的含环氧基丙烯酸酯、10-40重量％的丙烯酸酯单体、10-40重量％的环氧树脂、0.5-8重量％的双氰胺、0.5-5重量％的光引发剂和0.05-1重量％的咪唑化合物。

本发明第二方面提供一种3D打印成型方法，包括：

将本发明的3D打印用光敏树脂组合物制成光敏树脂液体，将该光敏树脂液体进行3D打印制得产品雏形，然后将所述产品雏形进行烘烤，得到3D产品。

本发明第三方面提供一种本发明的方法制得的3D制品，该制品沿叠层方向的拉伸强度在40MPa以上，该制品垂直叠层方向的拉伸强度在40MPa以上。