[发明专利]一种光引发剂在长波长无色光固化3D打印中的应用

说明书

本发明提供了一种光引发剂在长波长无色光固化3D打印中的应用，所述光引发剂的结构如下：本发明中所用光引发剂最大吸收波长可达480nm，因而能够用于长波长光引发固化的3D打印技术；同时，引发剂在光照引发聚合后自身分解，转化成无色或接近无色，具有光漂白功能，从而能够解决长波长光引发剂有色带来的有效色段问题。

技术领域

本发明涉及光固化3D打印领域，具体而言，涉及一种光引发剂在长波长无色光固化3D打印中的应用。

背景技术

3D打印技术是一种快速成型技术，最早出现在20世纪90年代中期，在近几年得到迅猛发展，并在多个行业崭露头角，显示出其应用优势。3D打印的成型方式有多种，其中光固化3D打印技术是其中发展较快的技术之一。由于光固化的特点，使得光固化3D打印技术具有精度高、成型速度快等优点，在个性化定制，如医学领域、珠宝制造、模型展示领域等具有重要的应用。

光固化3D打印技术是将光固化原理与增材制造技术结合的技术，是化学科学与机械完美结合的体现，其中体现的光固化原理与技术与传统光固化技术一致。光固化技术是20世纪60年代问世的新型绿色技术，是指在光(紫外光或可见光)的作用下，液态低聚物经过交联聚合而形成固态产品的过程。光固化体系一般包括以下三种主要组分：1.低聚物，赋予材料以基本的物理化学性能。2.单体，又称为活性稀释剂，主要用于调节体系的黏度，但对固化速率和材料性能也有影响。3.光引发剂，用于产生可引发聚合的自由基或离子。

其中，光引发剂(photoinitiator)是光固化体系的关键组成部分，是关系到配方体系在光照时低能否迅速由液态转变为固态的决定因素。光引发剂根据其裂解机理与引发机理的不同，可以分为自由基型光引发剂和阳离子型光引发剂两大类。而光引发剂分解的关键驱动力是与之吸收波长匹配的光源，又称为有效波长。如光源的发射波长不在光引发剂的吸收波长范围之内，光引发剂对该光源稳定，不会受光分解，也即意味着其不能引发聚合。

目前，用于光固化3D打印技术的光源基本为LED光源，受到LED封装材料的限制，低于365nm波长的LED光源目前尚无成熟产品。而高于400nm的光源比较稳定，市场应用广泛。这就要求开发与之波长匹配的光引发剂。由于大于400nm波长的属于可见光，意味着与之匹配的光引发剂具有可见光吸收波长，也就是说，所应用的引发剂本身是有颜色的，且波长越长，颜色越深。如常用光引发剂784，其吸收波长可在400到460nm，本身呈现亮红色。这就使得长波长3D打印的产品具有一定的颜色，这对一些需要无色或一些有特定颜色要求的产品无法打印出来。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种光引发剂在长波长无色光固化3D打印中的应用，本发明中所用光引发剂具有在长波长下引发，而裂解和引发反应后自身颜色褪去，变成无色或接近无色的特性，具有光漂白功能，从而解决3D打印工件带有颜色的问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种光引发剂在长波长无色光固化3D打印中的应用，所述光引发剂的结构如下：

其中，式(I)中，R₁-R₆分别独立的为氢，卤素，官能基团，带有或不带有官能基团的直链或支链的烷基、烯基、或炔基，带有或不带有官能基团的芳基；

R₇、R₈分别独立的为氢、带有或不带有官能基团的直链或支链的烷基、烯基、或炔基，带有或不带有官能基团的芳基；或者，R₇、R₈与相邻的碳原子形成饱和或不饱和的环，所述环上任意的氢原子可以任选的被取代或非取代；