[发明专利]一种高性能光固化3D打印材料及其制备方法

说明书

一种高性能光固化3D打印材料及其制备方法，该材料为主要由含有超分子基团的可光固化树脂单体或寡聚物和光引发剂制备出的光固化树脂。将除了含有超分子基团的可光固化树脂单体或寡聚物的物质与光引发剂混合、搅拌；得到透明液体时认为完全溶解；在上述步骤的混合物中，加入含有超分子基团的可光固化树脂单体或寡聚物，搅拌混合均匀，反应得到产物。具有光固化3D打印材料性能好，从而其应用不仅仅限制在原型设计，可以实现于工业应用上的优点。

技术领域

本发明涉及光固化3D打印技术领域，具体的涉及一种高性能光固化3D打印材料及其制备方法。

背景技术

3D打印技术具有成型速度快、精度高、环境友好等优点，广泛应用于生物、医药、机械、制造等领域。目前3D打印成型技术可分为光固化3D打印技术(SLA)、熔融材料3D打印技术(FDM)、选择性激光烧结技术(SLS)等。其中光固化3D打印技术因可以精确地控制喷出材料的喷射量，控制成型层厚度和成型的精度而广泛应用于各个领域，具有很大的发展潜力和广阔的应用前景。

现有光固化3D打印材料一般是丙烯酸酯类或环氧类单体，但是高分子分子量越大粘度越大。为了使光固化3D打印材料粘度低，可在打印时自流平，所以所选用的丙烯酸酯类或环氧类单体分子量较小，从而固化后只会硬而脆，虽然硬度高但拉伸强度低、断裂伸长率低、抗冲击强度低。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种光固化3D打印材料性能好，其应用不仅仅限制在原型设计，可以实现于工业应用上的光固化3D打印材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种光固化3D打印材料，该材料为主要由含有超分子基团的可光固化树脂单体或寡聚物和光引发剂制备出的光固化树脂。

优选的，本发明上述的含有超分子基团的可光固化树脂单体或寡聚物为全部为含有超分子基团的可光固化树脂单体或寡聚物或者不含有超分子基团的可光固化树脂单体或寡聚物与含有超分子基团可光固化树脂单体或寡聚物构成的混合物。

本发明所述的含有超分子基团的可光固化树脂单体或寡聚物为：1-99重量份。

本发明所述的不含有超分子基团的可光固化树脂单体或寡聚物为:1-99重量份。

本发明所述的光引发剂为：0.01-5重量份。

可选的，本发明的材料还含有颜料：0.01-5重量份。

可选的，本发明的材料还含有可光固化稀释剂和/或交联剂，所说的可光固化稀释剂和/或交联剂的含量为1-99重量份。

进一步的，所述的超分子基团以四重氢键结构作为端基与可光固化树脂单体或寡聚物中间链段相连构成，所述的四重氢键结构是如下结构中的至少一个，

其中

代表氢键，R₁与R₂相同或不相同选自以下结构：1)C1-C20的直连或支链烷基；2)C6-C12的芳香基；3)C7-C12的烷芳基；4)C7-C12的芳烷基；5)包含1-10个氨基甲酸酯的C1-C10的烷基，所述氨基甲酸酯的结构为：

其中R₃为以下基团中的任意一个a)H；b)C1-C6直链或支链烷基；

6)包含1-10个脲基取代基的C1-C10的烷基，所述脲基的结构为：

其中R³为以下基团中的任意一个c)H；d)C1-C6直链或支链烷基；

7)聚酯结构