[发明专利]一种玻璃浆料及其制备方法和3D打印玻璃器件的方法

说明书

本申请属于玻璃器件制备技术领域，特别是涉及一种玻璃浆料及其制备方法和3D打印玻璃器件的方法。传统方法制备宏观物体采用高温融化和铸造工艺，对于制备精细结构则采用化学法，制备过程危险、环境污染大、能源消耗高、效率低。本申请提供了一种玻璃浆料，包括：二氧化硅600～1000份、丙烯酸树脂600～800份、光吸收剂1～13份、光引发剂1～15份、阻聚剂1～15份、丙三醇1～10份、聚乙烯醇1～18份、消泡剂1～18份和烧结助剂1～15份。通过添加烧结助剂，避免了高粘度浆料影响打印精度的问题，获得了高精度微透镜玻璃器件；通过合理配置玻璃浆料以及氧抑制聚合的打印工艺，有效抑制开裂，提高成品率。

技术领域

本申请属于玻璃器件制备技术领域，特别是涉及一种玻璃浆料及其制备方法和3D打印玻璃器件的方法。

背景技术

微立体光刻是在传统3D打印工艺——立体光固化成型(stereolithography，SL)基础上发展起来的一种新型微细加工技术，与传统的SL工艺相比，它采用更小的激光光斑(几个微米)，树脂在非常小的面积发生光固化反应。面投影微立体光刻具有成型效率高、生产成本低的突出优势。已经被认为是目前有前景的微细加工技术之一。微立体光刻已经被用于组织工程、生物医疗、超材料、微光学器件、微机电系统(MEMS)等众多领域。

玻璃是工业和社会科学研究中最重要的高性能材料之一，主要是由于其优异的光学透明性、机械性能、耐化学性和热阻性以及其热绝缘性能。然而玻璃，尤其是高纯度的玻璃，如熔融石英玻璃，难以成形，传统方法制备宏观物体采用高温融化和铸造工艺，对于制备精细结构则采用化学法，制备过程危险、环境污染大、能源消耗高、效率低。

发明内容

1.要解决的技术问题

基于玻璃是工业和社会科学研究中最重要的高性能材料之一，主要是由于其优异的光学透明性、机械性能、耐化学性和热阻性以及其热绝缘性能。然而玻璃，尤其是高纯度的玻璃，如熔融石英玻璃，难以成形，传统方法制备宏观物体采用高温融化和铸造工艺，对于制备精细结构则采用化学法，制备过程危险、环境污染大、能源消耗高、效率低的问题，本申请提供了一种玻璃浆料及其制备方法和3D打印玻璃器件的方法。

2.技术方案

为了达到上述的目的，本申请提供了一种玻璃浆料，包括如下重量份的组分：

二氧化硅600～1000份、丙烯酸树脂600～800份、光吸收剂1～13份、光引发剂1～15份、阻聚剂1～15份、丙三醇1～10份、聚乙烯醇1～18份、消泡剂1～18份和烧结助剂1～15份。

可选地，包括如下重量份的组分：

二氧化硅700～900份、丙烯酸树脂650～750份、光吸收剂2～10份、光引发剂2～13份、阻聚剂2～13份、丙三醇1～8份、聚乙烯醇1～15份、消泡剂1～15份和烧结助剂2～13份。

可选地，包括如下重量份的组分：

二氧化硅800份、丙烯酸树脂700份、光吸收剂2～8份、光引发剂2～10份、阻聚剂2～10份、丙三醇1～5份、聚乙烯醇1～10份、消泡剂1～10份和烧结助剂2～10份。

可选地，所述二氧化硅为纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅粒径为40纳米；所述丙烯酸树脂包括丙烯酸单体，所述丙烯酸单体为甲基丙烯酸羟乙酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯-200中的两种或者两种以上混合物；所述光引发剂为2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基-环已基-苯甲酮和苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或者多种；所述光吸收剂为苯并三唑类紫外光吸收剂，所述阻聚剂为对苯二酚；所述消泡剂为聚醚改性硅；所述烧结助剂为氧化钠、氧化锌、氧化硼和氧化铋中的一种或者多种。

本申请还提供一种玻璃浆料制备方法，所述方法包括如下步骤：