[發明專利]3D打印用柔韌性耐黃變光敏樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201910374165.8
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110272521A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 王玉勤;王瑞亮
• 申請（專利權）人: 絡合高新材料（上海）有限公司
• 主分類號: C08F283/10
• 分類號: C08F283/10;C08F222/14;C08F222/20;C08F2/48;B33Y70/00
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供了3D打印用柔韌性耐黃變光敏樹脂，按重量分計，包括以下原料：液態氫化雙酚A環氧樹脂10?50份；脂環族環氧樹脂10?50份；丙烯酸酯單體10?40份；自由基引發劑1?7份；陽離子光引發劑1?7份。實施本發明技術方案，通過引入氫化雙酚A環氧樹脂到光敏樹脂體系中，實現了增韌的效果，有效解決了目前3D打印材料脆性大，力學性能差的技術問題，同時氫化環氧的使用，可以有效改善3D打印材料的耐黃變性能。

技術領域

本發明涉及3D打印光敏樹脂領域，特別涉及3D打印用柔韌性耐黃變光敏樹脂及其制備方法。

背景技術

3D打印是快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，是一種生產制造技術，被譽為第三次工業革命核心技術。

3D打印主要包括光固化快速成型（SLA）、數字激光成型（DLP）以及熔融沉積成型（FDM），其中SLA和DLP技術的主要原料為光敏樹脂。目前，關于光敏樹脂的研究比較多的集中在丙烯酸酯體系，打印出的成品普遍脆性大，強度低，耐黃變性能差。基于目前3D打印成品普遍存在脆性大、強度低、耐黃變性能差的缺陷，3D打印技術目前還局限在教育展示，醫療模型，玩具飾品等領域。應用良好性能的光敏樹脂材料將推進3D打印技術的向高科技領域的應用。高性能光敏樹脂的研究是推動3D打印的關鍵，也是重點研究發展的方向。

其中，專利名稱為一種含有改性丁二烯橡膠的3D打印光敏樹脂材料及制備方法（CN 105199178 A）通過陰離子合成法，得到分子量分布較窄的聚合物，利于加工，引入橡膠鏈段，有效解決了普遍存在的脆性問題，通過與光敏樹脂原有體系之一的丙烯酸進行酯化引入雙鍵，使相容性問題得到根本解決。但是為了改善橡膠與樹脂體系的相容性，橡膠的改性用到環氧乙烷，環氧乙烷是一種易燃易爆的致癌物質，不利于工業化應用。

另外，專利名稱為一種純陽離子型3D打印立體光刻快速成型光敏樹脂及制備方法和應用（CN 105384913 A）公開了15-95%含硅氧烷脂環族環氧樹脂、1-30%氧雜環丁烷化合物、1-50%脂環族環氧化合物、1-25%脂肪族環氧化合物、1-20%陽離子引發劑。所得打印零件收縮小，精度高。但拉伸強度低，抗沖擊強度低，這是因為脂環族環氧樹脂的固化后交聯密度增大，形成緊密的分子結構，因而固化收縮小，但交聯密度增大以后固化物脆性大，韌性差，致使固化物力學性差。

與脂環族環氧樹脂相對應的，氫化環氧樹脂是一種性能優良的高分子聚合物，具有粘度低，柔韌性，粘接性好，耐水性，耐黃變，光學透明性好等獨特的性能，可用于透明體系以及乳白色體系的光固化。而在現有技術中，將氫化環氧樹脂用于3D打印光敏樹脂的研究鮮有報道。

發明內容

為了解決目前3D打印成品普遍存在脆性大、強度低、耐黃變性能差的技術問題，本發明中披露了3D打印用柔韌性耐黃變光敏樹脂及其制備方法，本發明的技術方案是這樣實施的：

3D打印用柔韌性耐黃變光敏樹脂，按重量分計，包括以下原料：液態氫化雙酚A環氧樹脂10-50份；脂環族環氧樹脂10-50份；丙烯酸酯單體10-40份；自由基引發劑1-7份；陽離子光引發劑1-7份。

優選地，所述液態氫化雙酚A環氧樹脂為無色透明液體，常溫下粘度為1500-3000cPs，環氧當量為200-230 g/eq。

優選地，所述脂環族環氧樹脂選自3，4-環氧環己基甲基-3’，4’-環氧環己基甲酸酯、雙((3，4-環氧環己基)甲基)己二酸酯、4，5-環氧環己烷-1，2-二甲酸二縮水甘油酯、1，4-環己烷二甲醇雙(3，4-環氧環己烷甲酸)酯中的一種或兩種。

優選地，所述丙烯酸酯單體為雙官能單體或多官能單體。