[發明專利]一種3D打印用光固化組合物及光固化件

有效

• 申請號: 201911370103.6
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111154211B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 王雁國;茅偉華;談忠華;曹勇民;李振;梁雪嬌;熊文治
• 申請（專利權）人: 諾思貝瑞新材料科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: C08L33/14
• 分類號: C08L33/14;C08L23/02;C08L71/02;C08K9/06;C08K3/22;C08K3/04;C08K9/04;C08K5/52;C08K5/521;C08F230/02;C08F220/36;C08F220/28;C08F220/30;C08F220/1
• 代理公司: 蘇州知途知識產權代理事務所(普通合伙) 32299
• 代理人: 時萌萌

本申請涉及一種3D打印用光固化組合物及光固化件，光固化組合物，包括含磷丙烯酸酯低聚物或含磷丙烯酸酯單體、活性稀釋劑、酰基氧化膦類光引發劑、熱交聯劑、含有反應性羥端基的氧化膦衍生物及無鹵膨脹型阻燃劑；其中，所述熱交聯劑為封閉型異氰酸酯，封閉型異氰酸酯加熱后能夠生成可與羥基反應的反應型異氰酸酯；所述活性稀釋劑為帶有丙烯酸酯基團的單體、帶有乙烯基的單體、帶有馬來酰亞胺基團的化合物中的一種或幾種；所述光固化件由以下方法制備而成：將光固化組合物經立體光固化成型后得到固化物，之后對固化物進行清洗、UV光固化處理和熱固化處理；本發明制備的光固化件阻燃效果好，力學性能優異。

技術領域

本申請屬于光固化樹脂技術領域，尤其是涉及一種3D打印用光固化組合物及光固化件。

背景技術

光固化成型是指用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由點到線，由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業，然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面，這樣層層疊加構成一個三維實體。近幾年，得益于立體光固化快速成型在制造業中的大量應用，市場對光固化樹脂的數量和質量也隨之增加，而對于電器、汽車、航空等有阻燃要求的行業，則需要光固化樹脂具有足夠的阻燃性能。

目前，市場上光固化阻燃材料的品類繁多，阻燃材料中常用的鹵系阻燃劑在分解過程中會產生有毒、遮蔽性氣體，因此無鹵阻燃成為了現在的主流，但是針對3D打印行業應用的無鹵阻燃性光固化樹脂材料幾乎沒有，只有極少數歐美企業涉足。對于無鹵阻燃型光固化組合物一般是采用磷化合物阻燃劑，磷化合物阻燃劑分為反應型和添加型兩種，其中：添加型阻燃劑成本低，阻燃效果好，但添加型阻燃劑在加工過程中的遷移會降低制件的阻燃性能，影響制件表觀質量，且目前的無鹵阻燃性光固化樹脂材料還表現出光固化件力學性能差(表現在脆性大、拉伸強度低、耐沖擊性差)、尺寸不穩定等不足，一直制約著阻燃光固化3D打印市場的發展，因此研發出一款適用于3D打印的阻燃效果好且力學性能優異的無鹵阻燃性光固化樹脂，滿足國內企業的需求，顯得尤為重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為解決現有3D打印用無鹵阻燃性光固化樹脂的阻燃效果差、力學性能差的技術問題，從而提供一種3D打印用光固化組合物及光固化件。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種3D打印用光固化組合物，包括含磷丙烯酸酯低聚物或含磷丙烯酸酯單體、活性稀釋劑、酰基氧化膦類光引發劑、熱交聯劑、含有反應性羥端基的氧化膦衍生物及無鹵膨脹型阻燃劑；其中，所述熱交聯劑為封閉型異氰酸酯，封閉型異氰酸酯加熱后能夠生成可與羥基反應的反應型異氰酸酯；所述活性稀釋劑為帶有丙烯酸酯基團的單體、帶有乙烯基的單體、帶有馬來酰亞胺基團的化合物中的一種或幾種。

優選地，所述3D打印用光固化組合物包括如下重量份的組分：10-70份含磷丙烯酸酯低聚物或含磷丙烯酸酯單體、10-50份活性稀釋劑、1-10份酰基氧化膦類光引發劑、1-20份熱交聯劑、1-20份含有反應性羥端基的氧化膦衍生物、1-20份無鹵膨脹型阻燃劑。

優選地，所述含磷丙烯酸酯單體為含羥基的丙烯酸酯功能單體與磷酸反應而得，所述含磷丙烯酸酯低聚物由一種及以上含磷丙烯酸酯單體聚合而成，所述含磷丙烯酸酯低聚物的聚合度優選為10-50，旋轉粘度優選為500-8000mPa.s。

優選地，所述活性稀釋劑為2-(1,2-環己烷-1,2-二羥基酰亞胺)乙基丙烯酸酯、環三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、甲基丙烯酸環已酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、四氫呋喃甲基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、十二烷基甲基丙烯酸酯中的至少一種。

優選地，所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,4-萘二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、甲基二甲苯二異氰酸酯、雙(4-異氰酸根合環己基)甲烷中的至少一種。