[发明专利]一种光固化三维打印树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光固化三维打印树脂及其制备方法，其中，光固化三维打印树脂按质量份数计包括丙烯酸树脂30～60份、活性稀释剂15～65份、纳米二氧化锆2～10份、光引发剂1～8份。本发明通过加入纳米二氧化锆提高折射率，获得的光固化三维打印树脂具有高的折射率，以使利用本发明提供的光固化三维打印树脂打印出的产品符合光学器件的要求。

技术领域

本发明属于三维打印材料技术领域，具体涉及一种光固化三维打印树脂及其制备方法。

背景技术

随着现代技术的进步，目前3D打印技术已渐渐在目前的生产技术中占有一定的地位，3D打印技术可以快速制造三维零件并进行设计验证或者作为功能性原型和生产的工具，是缩短产品设计和开发周期不可或缺的工具，具有自由制造和快速制造的颠覆性能力，同时3D打印技术生产制造过程中不受产品形状和结构的限制，可以制造任意形状和结构的复杂三维结构，因此，3D打印技术正在快速成为产品设计和制造的标准工具，也正是因为其所具有的优势已经推动了各行各业的发展。

在所有的3D打印技术中，光固化技术3D打印技术是精度最高、细节体现最好，表面精度最好的打印方式，而光固化3D打印又分为立体光刻(SLA)、数字光投影(DLP)和选择性区域光固化技术(LCD)三种打印成型技术，由于其具有的明显的优势，目前这三种技术已经得到了越来越广泛的应用。为了满足不同需要，对相应光敏树脂的要求也越来越高。目前光固化3D打印技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、电子等领域都取得了广泛的应用。其相应的耗材3D打印光敏树脂大多研究集中在提高其力学性能、耐磨性及耐热性等方面，以拓宽其应用范围。而具有高精度的光固化3D打印技术(包括SLA、DLP和LCD三种技术)由于其具有好的表面质量和高精度可以应用于制备复杂结构光学器件，而光学领域应用的光敏树脂一直没有引起广大研究人员和企业的重视，这导致3D打印光敏树脂可应用于制造光学器件的材料少之又少，且主要原因在于相对于其他领域光学器件对材料的要求更高，一般光学材料除了要求材料具有好的力学性能外，对材料的折射率要求又特别高。

目前市场供应3D打印光敏树脂多关注树脂力学性能，很少关注树脂的光学性能，且目前的3D打印透明树脂的折射率均较低，并不能满足光学器件的加工要求。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种光固化三维打印树脂、制备方法，用于解决目前市面上光固化三维打印树脂折射率低，不能使打印的产品符合光学器件的要求的问题。

本发明第一方面提供了一种光固化三维打印树脂，应用于3D打印机，按质量份数计包括丙烯酸树脂30～60份、活性稀释剂15～65份、纳米二氧化锆2～10份、光引发剂1～8份。

进一步的，所述丙烯酸树脂为高折射率丙烯酸树脂，所述高折射率丙烯酸树脂的折射率不小于1.60；其中，所述高折射率丙烯酸树脂为HN-KG6500、HN-KG6700、HN-6024、Miramer SB、EM-2206-2、EM-2209中的至少一种。

进一步的，按质量份数计，还包括：

分散剂0.2～2份、流平剂0.3～1.5份、消泡剂0.2～1.2份、光敏剂0.2～1.5份、紫外吸收剂0.1～1.2份。

进一步的，所述活性稀释剂为丙烯酸吗啉、2-苯硫基乙基丙烯酸酯、乙氧化(2)双酚S二丙烯酸酯、邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯、乙氧化双酚芴二丙烯酸酯、双酚A二丙酸脂中的至少一种。

进一步的，所述纳米二氧化锆的粒径为10nm～50nm；和/或

所述光引发剂为在250-440nm紫外光下有吸收的自由基型光引发剂，所述自由基型光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、双2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂铁、2-异丙基硫杂蒽酮、4-苯基二苯甲酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮中的至少一种。