[发明专利]一种3D打印制程用三层复合离型膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种3D打印制程用三层复合离型膜及其制备方法，包括B层及设置在B层两侧的A层；A层的组分为聚4‑甲基‑1‑戊烯；B层的组分为长支链改性的聚4‑甲基‑1‑戊烯；A层的总质量与B层的质量之比为10:1~5；长支链改性的聚4‑甲基‑1‑戊烯的制备方法为：将聚4‑甲基‑1‑戊烯、接枝单体和引发剂混合后熔融挤出即得；接枝单体包括1,4‑丁二醇二丙烯酸酯和顺丁烯二酸酐。本发明分别采用聚4‑甲基‑1‑戊烯及长支链改性的聚4‑甲基‑1‑戊烯作为表面层和中间层，制得的离型膜在不外加离型剂的情况下具有优异的离型性，且膜的透光率高、力学性能好，能满足在3D打印制程中的使用要求。

技术领域

本发明涉及离型膜技术领域，尤其是涉及一种3D打印制程用三层复合离型膜及其制备方法。

背景技术

光固化成型（SLA）是发展较为成熟的 3D 打印技术。光固化系统使用光敏树脂作为原料，通过功率强度较低的紫外光照射，在固定的温湿度环境（常温度18-28℃，湿度≤60%-70%）下使光敏树脂成型。相比于选区激光烧结（SLS）或选区激光熔融（SLM）而言，光固化系统结构简单，成本低，可实现高精度复杂模型的快速生成，这一特性决定了光固化3D打印技术有着更为广泛的产品应用及发展前景。

3D打印SLA中使用到的离型膜是固定于打印平台上，用于SLA制程中与已固化成型的树脂分开的一种膜材料。目前市面上常用的离型膜种类有很多：一种是在聚酯（如PET、PBT）薄膜上涂布离型剂来实现离型，这种离型膜在3D打印制程中会有离型剂扩散进未固化树脂从而污染原料的风险，且离型剂的脱落会影响离型膜的使用寿命，同时此类薄膜硬度过高，在固定于打印平台时操作不便；另一种离型膜是含氟离型膜，此类离型膜价格较高，且硬度普遍偏低，同样会导致难以固定于平台上，且长时间使用时会有变形的风险，影响制品质量。

专利文件CN201911321794.0公开过在柔性电路板压合制程中使用的一种阻胶离型膜，该材料是利用4-甲基-1-戊烯聚合物表面能低的特点起到离型效果，但由于中间膜层有聚乙烯、聚丙烯聚合物的添加，使得材料本身变得不透明，透光率低，在3D打印的SLA过程中会影响紫外光透过，从而影响使用效果。但单一4-甲基-1-戊烯聚合物作为离型膜材料，加工过程中分子链沿流延方向取向，造成沿流延加工的MD（machine direction）方向容易开裂，严重影响使用效果和使用寿命。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的离型膜存在离型剂迁移、透光率低或沿流延加工的MD方向容易开裂等缺陷，不适用于3D打印制程的问题，提供一种3D打印制程用三层复合离型膜及其制备方法，分别采用聚4-甲基-1-戊烯及长支链改性的聚4-甲基-1-戊烯作为表面层和中间层，制得的离型膜在不外加离型剂的情况下具有优异的离型性，且膜的透光率高、力学性能好，能满足在3D打印制程中的使用要求。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种3D打印制程用三层复合离型膜，包括B层及设置在B层两侧的A层；所述A层的组分为聚4-甲基-1-戊烯；所述B层的组分为长支链改性的聚4-甲基-1-戊烯；A层的总质量与B层的质量之比为10:1~5；所述长支链改性的聚4-甲基-1-戊烯的制备方法为：将聚4-甲基-1-戊烯、接枝单体和引发剂混合后熔融挤出，得到所述长支链改性的聚4-甲基-1-戊烯；所述的接枝单体包括质量比为5~7:1的1,4-丁二醇二丙烯酸酯和顺丁烯二酸酐；接枝单体的总质量与聚4-甲基-1-戊烯的质量之比为0.1~0.2:3~8。

本发明采用聚4-甲基-1-戊烯（TPX）作为离型膜的表面层（A层）原料，由于TPX本身较低的表面能，尤其是与环氧树脂较低的剥离力，不外加硅类、氟类等离型剂即可使制得的离型膜具有优异的离型性。由于没有外加离型剂，因此本发明制得的离型膜不会有离型剂迁移导致的离型性能下降的问题，使用寿命长。