[發明專利]一種激光快速成型中熔模鑄造用光固化樹脂

有效

• 申請號: 201010273535.8
• 申請日: 2010-09-06
• 公開（公告）號: CN101955625A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 段玉崗;李滌塵;康小青;張瑩瑩
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C08L51/08
• 分類號: C08L51/08;C08F283/01;C08K5/1515;B22C7/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明涉及光固化樹脂技術領域，具體涉及一種激光快速成型中熔模鑄造用光固化樹脂。

技術背景

自從激光快速成型技術在80年代興起之后，國內外開發出了適合不同領域的光固化樹脂，對于熔模鑄造來說，要適合它的成型工藝，其樹脂必須在燒蝕過程中緩慢燒蝕，發氣量平穩，并且殘碳量低。參照這些要求，制備了專門用于熔模鑄造的樹脂配方，其中雙酚A環氧樹脂是樹脂體系中最重要的成分，影響著整個樹脂的力學性能，但是它含的苯環結構導致在燒蝕過程中熱分解溫度高，殘碳量高的缺點，因此用它作為主體樹脂并不能解決在高溫階段致使陶瓷型殼脹裂的缺陷。在燒蝕過程中由于樹脂和陶瓷的熱膨脹系數相差一個數量級，再加上熱失重如果在窄的溫度區內產生，此時產生大量的氣體，很容易造成陶瓷型殼的脹裂。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種激光快速成型中熔模鑄造用光固化樹脂，具有粘度低，在焙燒時型殼不脹裂，同時在燒蝕過程中熱失重曲線平緩，發氣量均勻，殘碳量低。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種激光快速成型中熔模鑄造用光固化樹脂，包括質量百分含量為30-55％不飽和聚酯，質量百分含量為20-35％環氧樹脂，質量百分含量為20-40％活性稀釋劑，質量百分含量為1-6％光引發劑，不飽和聚酯為芳香族氯化聚酯丙烯酸酯和脂肪族氯化聚酯丙烯酸酯的混合物，芳香族氯化聚酯丙烯酸酯和脂肪族氯化聚酯丙烯酸酯的質量比為(1-3)∶1；環氧樹脂為帶有脂環結構的樹脂，包括3，4-環氧環己基-3’，4’-環氧環己基甲酸酯(UVR-6105)、二-(3，4-環氧環己基)己二酸酯(UVR-6128)或者是它們的任意比例的混合物；活性稀釋劑為1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇五(六)丙烯酸酯或者它們中的二種或三種的任意比例的組合物；光引發劑由自由基光引發劑和陽離子光引發劑混合組成，自由基光引發劑和陽離子光引發劑的質量比沒有限定，自由基光引發劑包括安息香雙甲醚(商業名為651)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(商業名為1173)、1-羥基環己基苯基甲酮(商業名為184)或2-苯基芐-2-二甲基胺-1-(4-嗎啉芐苯基)丁酮(商業名為369)，陽離子光引發劑包括三芳基六氟銻酸硫鎓鹽(商業名為TPS-SbF₆)、二芳基六氟磷酸碘鎓鹽(商業名為DPI-PF₆)、三芳基六氟磷酸硫鎓鹽(商業名為TPS-PF₆)或二芳基六氟銻酸碘鎓鹽(商業名為DPI-SbF₆)。

本光固化樹脂的制造工藝為：先將光引發劑加入到活性稀釋劑中，然后在40-60℃的水浴中將光引發劑溶解至透明，最后加入不飽和聚酯和環氧樹脂，攪拌混合1-2小時即可。

本光固化樹脂由于選用了氯化聚酯丙烯酸酯作為預聚物，氯原子是特殊的官能團，表現為在高溫加熱時鍵容易斷裂，從而降低了初始熱分解溫度，并且在后面的熱分解中由于分解出的氣體能夠吸收自由基，達到了阻燃的目的，從而保證了樹脂的慢燒，具有粘度低，在焙燒時型殼不脹裂，同時在燒蝕過程中熱失重曲線平緩，發氣量均勻，殘碳量低。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做詳細描述。

實施例1

一種激光快速成型中熔模鑄造用光固化樹脂，包括質量百分含量為52％不飽和聚酯，質量百分含量為23％環氧樹脂，質量百分含量為21％活性稀釋劑，質量百分含量為4％光引發劑，不飽和聚酯為芳香族氯化聚酯丙烯酸酯和脂肪族氯化聚酯丙烯酸酯的混合物，芳香族氯化聚酯丙烯酸酯和脂肪族氯化聚酯丙烯酸酯的質量比為1∶1；環氧樹脂為3，4-環氧環己基-3’，4’-環氧環己基甲酸酯(UVR-6105)；活性稀釋劑為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯；光引發劑由自由基光引發劑和陽離子光引發劑混合組成，自由基光引發劑和陽離子光引發劑的質量比為3∶2，自由基光引發劑為安息香雙甲醚(商業名為651)，陽離子光引發劑為三芳基六氟銻酸硫鎓鹽(商業名為TPS-SbF₆)。

本光固化樹脂的制造工藝為：先將光引發劑加入到活性稀釋劑中，然后在40-60℃的水浴中將光引發劑溶解至透明，最后加入不飽和聚酯和環氧樹脂，攪拌混合1-2小時即可。

該液態激光快速成型樹脂，在溫度25℃時粘度為100mpa·s，流平性好，用作熔模鑄造，在功率為150mw時，掃描速度達到9000mm/s時都能固化，固化后的樹脂在燒蝕時，不會造成陶瓷型殼的脹裂，殘碳量小于0.04％，能滿足熔模鑄造對樹脂殘碳量的要求。

實施例2