[發(fā)明專利]用于3D打印的墨水及其制備方法和應(yīng)用和隱形眼鏡及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911348908.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN113024744B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張虞;宋延林;吳磊;孫志遠(yuǎn);汪前東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大學(xué);中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08F285/00
• 分類號(hào): C08F285/00;C08F220/20;C08F226/10;C08F230/08;C09D11/30;C09D11/101;G02C7/04;B33Y70/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴(yán)政;劉依云

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于3D打印的墨水及其制備方法和應(yīng)用和一種隱形眼鏡及其制備方法，該墨水含有組分A、組分B和組分C；所述組分A為由第一單體、第一光引發(fā)劑和交聯(lián)劑預(yù)聚得到的預(yù)聚物；所述組分B為第二單體；所述組分C為第二光引發(fā)劑。本發(fā)明提供的墨水，能夠用于3D打印制備隱形眼鏡，并且打印出的隱形眼鏡能夠符合隱形眼鏡的使用性能要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于3D打印的墨水，一種制備用于3D打印的墨水的方法及由該方法制備得到的墨水，前述墨水在在3D打印中的應(yīng)用，一種3D打印制備隱形眼鏡的方法及由該方法制備得到的隱形眼鏡。

背景技術(shù)

在人類的生產(chǎn)生活中，80％以上的信息是靠視覺傳遞的，故眼睛的重要性不言而喻。然而隨著電子科技的迅速發(fā)展以及學(xué)習(xí)工作的壓力增加，全球患近視的人數(shù)與日俱增。相比于框架眼鏡，隱形眼鏡具有視野不受影響，佩戴舒適，安全以及不會(huì)引起眼球變形等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

目前，制備隱形眼鏡的方法有很多，其中傳統(tǒng)方法有例如旋轉(zhuǎn)成型、切削成型、模壓成型等，這些方法步驟繁瑣且需要模具的輔助，具有制備周期長(zhǎng)、過(guò)程繁瑣、材料利用率低以及無(wú)法進(jìn)行個(gè)性化定制等缺陷，成為限制其廣泛應(yīng)用的主要因素。

近年來(lái)，3D打印技術(shù)由于能快速地將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成復(fù)雜的三維形狀，相比于傳統(tǒng)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，具有無(wú)模具成型、材料利用率高、制備速度快等優(yōu)點(diǎn)，受到眾多研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。因此，有望利用3D打印技術(shù)通過(guò)直接構(gòu)造結(jié)構(gòu)來(lái)制備隱形眼鏡，以克服傳統(tǒng)制備方法存在的缺陷。

但是，由于3D打印對(duì)墨水的要求比較高，現(xiàn)有能夠適配于光固化3D打印制備隱形眼鏡的墨水種類非常有限，并且這些墨水打印出的產(chǎn)品表面形貌差，產(chǎn)品性能并不能滿足隱形眼鏡的力學(xué)、光學(xué)以及生物相容性等使用要求。

另外，就3D打印技術(shù)本身而言，目前的3D打印技術(shù)均采用逐點(diǎn)或逐層打印方式，其打印出的產(chǎn)品的表面質(zhì)量會(huì)受到層層打印過(guò)程中臺(tái)階效應(yīng)的影響，進(jìn)而出現(xiàn)鋸齒狀邊緣，使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)失真，導(dǎo)致打印精度降低。為了減弱臺(tái)階效應(yīng)的影響，保證打印精度與表面質(zhì)量，在打印過(guò)程中通常只能配適較小的切片厚度范圍，但采用較小的切片厚度范圍會(huì)使打印速度的可調(diào)節(jié)范圍受限。同時(shí)，現(xiàn)有3D打印技術(shù)中采用液槽的供料方式，此種方式散熱慢，且材料長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)變性，無(wú)法繼續(xù)使用，造成材料的大量浪費(fèi)。

因此，亟需開發(fā)一種能夠用于3D打印制備隱形眼鏡并且打印出的產(chǎn)品能夠符合隱形眼鏡性能要求的墨水體系，以實(shí)現(xiàn)制備隱形眼鏡的現(xiàn)實(shí)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于3D打印的墨水，以克服現(xiàn)有技術(shù)用于3D打印制備隱形眼鏡的墨水存在的種類少并且打印出的產(chǎn)品不符合隱形眼鏡性能要求的缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種用于3D打印的墨水，該墨水含有組分A、組分B和組分C；所述組分A為由第一單體、第一光引發(fā)劑和交聯(lián)劑預(yù)聚得到的預(yù)聚物；所述組分B為第二單體；所述組分C為第二光引發(fā)劑；

其中，所述第一單體和所述第二單體相同且各自包含選自甲基丙烯酸羥乙酯、N-乙烯吡咯烷酮、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸中的至少兩種；

所述第一光引發(fā)劑和所述第二光引發(fā)劑相同且各自選自(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)氧化膦中的至少一種；

所述交聯(lián)劑選自聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一種。

本發(fā)明第二方面提供一種制備用于3D打印的墨水的方法，該方法包括：

(1)將第一單體、第一光引發(fā)劑和交聯(lián)劑進(jìn)行第一混合，得到混合液，將所述混合液進(jìn)行預(yù)聚，得到預(yù)聚物；

(2)將步驟(1)得到的所述預(yù)聚物與第二單體和第二光引發(fā)劑進(jìn)行第二混合，得到墨水；