[发明专利]一种3D打印用双重固化树脂材料及其制备方法

说明书

本发明属于3D打印用材料技术领域，具体涉及一种3D打印用双重固化树脂材料及其制备方法。本发明提供了一种3D打印用双重固化树脂材料，由包括以下质量份的原料制备得到：氨酯丙烯酸酯树脂齐聚物30～60份、丙烯酸酯5～20份、环氧丙烯酸酯20～40份、乙烯基醚5～20份、光引发剂1～10份、功能助剂0.01～5份。本发明以氨酯丙烯酸酯树脂齐聚物和丙烯酸酯为原料树脂，利用二者自由基聚合树脂与阳离子聚合树脂混合聚合的特性，结合促进快速固化物质环氧丙烯酸酯、活性稀释剂乙烯基醚等复合改性，解决了原料树脂自由基聚合诱导期短、固化收缩严重、光熄灭后反应立即停止等问题，使得树脂材料具有固化彻底和优异的力学性能。

技术领域

本发明属于3D打印用材料技术领域，具体涉及一种3D打印用双重固化树脂材料及其制备方法。

背景技术

3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料来生成三维实体的技术，为“增材制造”(AM，Additive Manufacturing)技术。3D打印技术在制造过程中不需要复杂的成型工艺，不需要原胚和模具，亦不需要众多的人力，从而简化了产品的制造程序，缩短了产品的研制周期，提高了生产效率并降低了成本，使得产品制造更加智能化、精准化和高效化。

目前，3D打印技术包括立体光固化成型技术(SLA)、熔融沉积成型技术(FMD)、选择性激光烧结技术(SLS)、分层实体制造技术(LOM)和数字光处理技术(DLP)等。其中，立体光固化成型技术(SLA)以光敏树脂为原料，通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层，薄层累计叠加直至得到三维实体原型。立体光固化成型技术(SLA)具有成型产品精度高、成型表面质量高、成型复杂结构体、无需模具、生产周期快、集成化、材料利用率高等诸多优势。

然而，目前用于立体光固化成型打印技术(SLA)的光敏树脂材料却存在一些问题：光敏树脂由于氧阻聚的作用导致其在低能量下不能完全固化，最终导致3D打印制品表面发粘，无法成型；也有采用光热双固化机理制备的3D打印材料，但需要额外的加热装置，消耗能源，产品施工性能不佳，储存稳定性不好；同时，用于3D打印的光敏材料，在固化过程中产生收缩应力，导致其具有层间附着力较差，收缩率大，受潮变形等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种3D打印用双重固化树脂材料，解决了树脂材料单独依靠光固化很难完全固化的缺点，同时提高了树脂材料固化速度，降低了收缩率且使3D打印制品最终的力学性能得到了提升；本发明还提供了一种3D打印用双重固化树脂材料的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种3D打印用双重固化树脂材料，由包括以下质量份的原料制备得到：

优选的，所述氨酯丙烯酸酯树脂齐聚物由包括以下质量份的原料制备得到：异氰酸酯20～60份、丙烯酸酯10～50份、硅氧烷偶联剂20～60份、催化剂0.001～0.1份和阻聚剂0.001～0.1份。

优选的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、液化MDI和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种；

所述氨酯丙烯酸酯树脂齐聚物的制备原料中丙烯酸酯为丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯和甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或多种；

所述硅氧烷偶联剂为KH550、KH540和双[3-(三乙氧基硅烷)丙基]胺中的一种或多种；

所述催化剂为辛酯亚锡、二月桂酸二丁基锡、二吗啉二乙基醚和三亚乙基二胺中的一种或多种；

所述阻聚剂为对甲氧基苯酚、苯酚和吩噻嗪中的一种或多种。