[發明專利]一種3D打印用光致變色材料及其制備方法及其應用方法

有效

• 申請號: 201910615044.8
• 申請日: 2019-07-09
• 公開（公告）號: CN110437385B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 陳雷;劉鵬;車顏賢;羅娟娜
• 申請（專利權）人: 湖南昇微新材料有限公司
• 主分類號: C08F283/06
• 分類號: C08F283/06;C08F222/14;C08F222/16;B33Y70/10;B33Y10/00
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

本發明公開了一種3D打印用光致變色材料及其制備方法及其應用方法，3D打印用光致變色材料按質量百分比組份包括：環三羥甲基丙烷丙烯酸酯10?50％，二丙二醇二丙烯酸酯20?60％，聚乙二醇(400)二丙烯酸酯6?18％，光致變色粉0.5?20％，光引發劑0.5?6％，光吸收劑0.05?3％。本3D打印用光致變色材料中的光致變色粉與光敏樹脂均勻融合，使得三維成型物件精度高、表面光滑無裂紋，且具有可逆光致變色性能，材料采用3D打印技術制造，在3D結構的防偽辨偽方面有著巨大的應用前景。

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種3D打印用光致變色材料及其制備方法及其應用方法。

背景技術

3D打印，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。該技術現廣泛應用于珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程、汽車、航空航天、牙科和醫療產業、教育等領域。3D打印技術主要有：熔融沉積成型、分層實體制造、電子束自由成形制造、電子束熔化成型、選擇性激光熔化成型、選擇性熱燒結、選擇性激光燒結、立體光刻快速成型、數字光處理成型、面投影微立體光刻等。其中立體光刻快速成型、數字光處理成型、面投影微立體光刻就是基于光固化原理實現的3D打印技術。

光致變色材料，它是一類見特定波長段的光后顏色發生變化而去掉后又能回復到原來顏色的功能材料。該材料采用3D打印技術制造，在3D結構的防偽辨偽方面有著巨大的應用前景。

傳統的光致變色材料是以微膠囊的形式加入到熱塑性樹脂中，采用熔融沉積成型工藝制造，由于其成本低、制造方法簡單等優勢而被使用。但是，其具有較大的局限性，主要存在于兩個方面：第一，光致變色材料對溫度比較敏感，在加熱熔融沉積過程中容易破壞光致變色材料，喪失變色功能；第二，采用熔融沉積成型工藝制造，生產周期長，且冷熱劇烈變化使打印的3D結構表面粗糙，有裂紋出現，嚴重降低打印精度。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種3D打印用光致變色材料及其制備方法及其應用方法，本3D打印用光致變色材料中的光致變色粉與光敏樹脂均勻融合，使得三維成型物件精度高、表面光滑無裂紋，且具有可逆光致變色性能。

一種3D打印用光致變色材料，按質量百分比組分包括：

優選地，按質量百分比組分包括：

優選地，所述光致變色粉為紅色、桃紅、朱紅、玫紅、桔色、黃色、綠色、孔雀綠、紫羅蘭、水藍、天空藍、深藍、黑色中的至少一種。

優選地，所述光致變色粉的粒徑為600-1600目。

優選地，所述光引發劑為(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、苯基雙(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、二苯甲酮、異丙基硫雜蒽酮、2，4-二甲基硫雜蒽酮、4-對甲苯巰基二苯甲酮、雙甲基氨-對氧氮環丁酮、安息香二甲醚、二芳基碘鎓鹽中的至少一種。

優選地，所述光吸收劑為紫外光吸收劑UV-O、紫外光吸收劑UV-P、紫外光吸收劑UV-9、紫外光吸收劑UV-531、紫外光吸收劑UV-327、紫外光吸收劑UV-RMB、光穩定劑GW-540、光穩定劑744、光穩定劑HPT、熒光增白劑OB、紫外光吸收劑UV-326中的至少一種。

一種3D打印用光致變色材料的制備方法，方法包括：

將環三羥甲基丙烷丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、光引發劑以及光吸收劑，攪拌混合，攪拌速度為100-300r/min，攪拌30-50min，得到混合液體；

往混合液體中邊攪拌邊緩慢加入光致變色粉，攪拌混合，攪拌速度為100-300r/min，攪拌20-30min，得到3D打印用光致變色材料。