[發(fā)明專利]一種3D打印紫外光固化材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611161848.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106749942B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳麗珍;魯曉東;傅兵;鄧昌云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳飛揚(yáng)興業(yè)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F283/00
• 分類(lèi)號(hào): C08F283/00;C08F222/14;C08F222/20;C08F2/48;B33Y70/00
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所 44242
• 代理人: 任哲夫

本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印紫外光固化材料及其制備方法；所述材料包括如下組分：脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯25～50重量份；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20～40重量份；聚脲單體0～25重量份；活性稀釋劑15～30重量份；引發(fā)劑0.05～1重量份；固化酶0.15～2重量份；分散劑0.3～3重量份；流平劑0.1～1.5重量份。所述光固化材料具有彈性好、耐黃變的優(yōu)點(diǎn)；具有較高的反應(yīng)活性和固化速度；本發(fā)明的固化材料具有韌性好、附著力強(qiáng)、反應(yīng)活性高、固化速度快的優(yōu)點(diǎn)；具有極大的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印紫外光固化材料及其制備方法。

背景技術(shù)

3D打印也叫快速成型制造，被譽(yù)為“引領(lǐng)第三次工業(yè)革命”的新興產(chǎn)業(yè)。在眾多3D打印成型工藝中，SLA(立體激光固化)是一種綠色環(huán)保的固化技術(shù)，具有環(huán)境友好、耗能少、固化快、精度高、固化產(chǎn)物性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于珠寶設(shè)計(jì)、建筑、醫(yī)療器械、汽車(chē)、航空航天等行業(yè)，是目前市面上應(yīng)用最廣泛的一種快速成型方法。

打破國(guó)外技術(shù)壟斷和定機(jī)定料的保護(hù)壁壘，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)化3D打印技術(shù)UV光固化成型的發(fā)展，開(kāi)發(fā)低粘度、固化速度快、收縮率小、力學(xué)性能優(yōu)良的3D打印光敏樹(shù)脂是國(guó)內(nèi)發(fā)展UV光固化材料的必然趨勢(shì)。

光固化材料顧名思義是指在特定光(紫外光)照下固化的樹(shù)脂材料。由于該材料不需要加熱、高壓等加工工藝，而是通過(guò)層層疊加而成預(yù)設(shè)模型，因此會(huì)存在質(zhì)脆、力學(xué)性能差的缺陷從而限制了其大規(guī)模應(yīng)用。基于此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)增強(qiáng)增韌等方法對(duì)光固化材料的力學(xué)性能進(jìn)行改性。CN104629231A公開(kāi)了自由基引發(fā)烯丙基酯樹(shù)脂復(fù)合玻璃纖維光敏樹(shù)脂，所制得的光固化材料具有很好的強(qiáng)度和剛性，但是玻璃纖維含量過(guò)高會(huì)使其樹(shù)脂中在分散不均勻，且硬而脆也不利于大規(guī)模推廣；CN104893224A公開(kāi)了聚醚丙烯酸酯或多環(huán)胺改性(支化)聚醚丙烯酸酯為原料制備得到的3D打印材料，材料的固化收縮率小、黃變性小、硬度和柔韌性適中。

為了提高3D打印光固化材料柔韌性，擴(kuò)大光固化材料的應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)固化速度快、收縮率小、耐黃變、彈性好的3D打印用光固化材料成為時(shí)代發(fā)展的必然要求。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有光固化材料粘度高、固化速度慢、收縮率低等技術(shù)瓶頸，開(kāi)發(fā)一種固化速度快、收縮率小、耐黃變、彈性好的3D打印用光固化材料。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種3D打印紫外光固化材料，所述材料包括如下組分：

優(yōu)選的，所述脂肪族環(huán)氧丙烯酸酯的官能度為2，常溫下粘度為1100cps，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為40℃。

優(yōu)選的，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的官能度為4，常溫下粘度為4500cps,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為33℃。

優(yōu)選的，所述聚脲單體在常溫下的粘度為2000-3000cps，斷裂伸長(zhǎng)率大于600％。

優(yōu)選的，所述活性稀釋劑為三丙二醇類(lèi)二丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或兩種。

優(yōu)選的，所述引發(fā)劑為樟腦醌、2,4,6-三甲基苯甲?；交趸?、安息香二甲醚中的一種或兩種。

優(yōu)先的，所述固化酶為所述固化酶為脂肪酶。

優(yōu)選的，所述分散劑為氨基類(lèi)改性嵌段共聚物、多元羧酸類(lèi)嵌段共聚物中的至少一種。

優(yōu)選的，所述流平劑為聚丙烯酸酯。

本發(fā)明還公開(kāi)了任一項(xiàng)所述紫外光固化材料的制備方法，其特征在于，所述方法為：

A、聚脲單體制備：取丙烯酰氯，在氫氧化鈉中和后加入50％的甲苯溶劑，經(jīng)水洗、脫水、分離后制得聚脲單體；