[发明专利]适用于熔模铸造的新型材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种适用于熔模铸造的新型材料及其制备方法，新型材料包括如下重量份的组分：低聚物：20‑60份，活性稀释剂：20‑55份，可热收缩的微球：3‑40份，引发剂：1‑10份，助剂：0.01‑8份。本发明在熔模铸造材料中引入具有高强度核壳结构的可热收缩微球，当温度高于一定温度时，微球释放异气体并坍塌，从而很好的避免了热膨胀导致的胀壳问题；采用本发明材料打印出的熔模铸造模型，使用简单，铸件精度高，表面效果佳，可大规模用于熔模铸造领域，具有很高的经济效益。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种适用于熔模铸造的新型材料及其制备方法。

背景技术

熔模铸造工艺自埃及人首先使用以来，时至今天仍然具有很强的实用性，尤其在工业和珠宝制作领域，得到很好的应用；近几年，得益于立体光固化快速成型在制造业大量的应用，在很大程度上提升了模型制造的效率，但同时也带来了新的问题，其中最主要的是在石膏焙烧阶段由于高温塑料膨胀而引起的胀壳问题；国内外很多专利针对以上问题给出了各种解决方法，但都收效甚微，步骤繁琐；例如：专利(公告号：CN109134772A)公开了选用聚醚类丙烯酸酯，减少体系C,N，苯环等元素，在一定程度上改善了胀壳问题，但是胀壳问题仍然存在，铸件表面存在小的缺陷；专利(公告号：CN104109328A)公开了采用低分子量丙烯酸树脂等热塑性树脂作为蜡材料，该方法虽然新颖，但是树脂粘度大，不易打印出精细结构。市场期待更丰富多元的解决方案，有效的改进熔模铸造工艺，尤其在材料方面，急需改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于熔模铸造的新型材料及其制备方法，用以解决现有技术中石膏焙烧阶段由于高温塑料膨胀而引起的胀壳问题。

本发明一方面提供了一种适用于熔模铸造的新型材料，包括如下重量份的组分：低聚物：20-60份，活性稀释剂：20-55份，可热收缩的微球：3-40份，引发剂：1-10份，助剂：0.01-8份；所述低聚物为可辐射固化的树脂，所述活性稀释剂为带有丙烯酸酯基团的单体、带有乙烯基的单体、带有马来酰亚胺基团的化合物中的一种或几种，所述可热收缩微球是由偏二氯乙烯和丙烯腈的共聚物组成壳体包围异丁烷气体构成，所述引发剂为光引发剂，所述助剂为消泡剂、流平剂和颜料。

进一步的，所述可辐射固化的树脂为聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、聚酯多元醇丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯中的一种或几种。

进一步的，所述可辐射固化的树脂旋转粘度为1000-5000mPa.s.。

进一步的，所述带有丙烯酸酯基团的单体包括2-(1,2-环己烷-1,2-二羟基酰亚胺)乙基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环已酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、十二烷基甲基丙烯酸酯中的一种或几种的混合物。

进一步的，所述可热收缩微球粒径为20-60um，粒径分布为正态分布，所述可热收缩微球颗粒为六方最紧密堆积或分散在其他组分中。

进一步的，所述光引发剂为二苯甲酮、安息香二甲醚、氯化二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、1-羟基环己基甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮中的一种或几种的混合物。

进一步的，所述颜料质量为总质量的0.01-10％,消泡剂质量为总质量的0.01-1％；流平剂质量为总质量的0.01-1％；所述颜料为直接染料、不溶性偶氮染料、活性染料、还原染料、可溶性还原染料、硫化染料、硫化还原染料、酞菁染料、氧化染料、缩聚染料、分散染料、酸性染料、酸性媒介及酸性含媒染料、碱性及阳离子染料中的一种或几种；所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或几种；所述流平剂为丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类中的一种或几种。