[發明專利]適用于熔模鑄造的新型材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010137941.5
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111234120A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 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: C08F283/00
• 分類號: C08F283/00;C08F283/01;C08F283/10;C08F222/20;C08F220/18;C08F220/32;C08F222/14;C08F2/48;C08J9/32;B22C7/02
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本發明涉及一種適用于熔模鑄造的新型材料及其制備方法，新型材料包括如下重量份的組分：低聚物：20?60份，活性稀釋劑：20?55份，可熱收縮的微球：3?40份，引發劑：1?10份，助劑：0.01?8份。本發明在熔模鑄造材料中引入具有高強度核殼結構的可熱收縮微球，當溫度高于一定溫度時，微球釋放異氣體并坍塌，從而很好的避免了熱膨脹導致的脹殼問題；采用本發明材料打印出的熔模鑄造模型，使用簡單，鑄件精度高，表面效果佳，可大規模用于熔模鑄造領域，具有很高的經濟效益。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，具體涉及一種適用于熔模鑄造的新型材料及其制備方法。

背景技術

熔模鑄造工藝自埃及人首先使用以來，時至今天仍然具有很強的實用性，尤其在工業和珠寶制作領域，得到很好的應用；近幾年，得益于立體光固化快速成型在制造業大量的應用，在很大程度上提升了模型制造的效率，但同時也帶來了新的問題，其中最主要的是在石膏焙燒階段由于高溫塑料膨脹而引起的脹殼問題；國內外很多專利針對以上問題給出了各種解決方法，但都收效甚微，步驟繁瑣；例如：專利(公告號：CN109134772A)公開了選用聚醚類丙烯酸酯，減少體系C,N，苯環等元素，在一定程度上改善了脹殼問題，但是脹殼問題仍然存在，鑄件表面存在小的缺陷；專利(公告號：CN104109328A)公開了采用低分子量丙烯酸樹脂等熱塑性樹脂作為蠟材料，該方法雖然新穎，但是樹脂粘度大，不易打印出精細結構。市場期待更豐富多元的解決方案，有效的改進熔模鑄造工藝，尤其在材料方面，急需改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于熔模鑄造的新型材料及其制備方法，用以解決現有技術中石膏焙燒階段由于高溫塑料膨脹而引起的脹殼問題。

本發明一方面提供了一種適用于熔模鑄造的新型材料，包括如下重量份的組分：低聚物：20-60份，活性稀釋劑：20-55份，可熱收縮的微球：3-40份，引發劑：1-10份，助劑：0.01-8份；所述低聚物為可輻射固化的樹脂，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，所述可熱收縮微球是由偏二氯乙烯和丙烯腈的共聚物組成殼體包圍異丁烷氣體構成，所述引發劑為光引發劑，所述助劑為消泡劑、流平劑和顏料。

進一步的，所述可輻射固化的樹脂為聚酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、純丙烯酸酯、聚酯多元醇丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯中的一種或幾種。

進一步的，所述可輻射固化的樹脂旋轉粘度為1000-5000mPa.s.。

進一步的，所述帶有丙烯酸酯基團的單體包括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一種或幾種的混合物。

進一步的，所述可熱收縮微球粒徑為20-60um，粒徑分布為正態分布，所述可熱收縮微球顆粒為六方最緊密堆積或分散在其他組分中。

進一步的，所述光引發劑為二苯甲酮、安息香二甲醚、氯化二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、1-羥基環己基甲酮、2,4-二乙基硫雜蒽酮中的一種或幾種的混合物。

進一步的，所述顏料質量為總質量的0.01-10％,消泡劑質量為總質量的0.01-1％；流平劑質量為總質量的0.01-1％；所述顏料為直接染料、不溶性偶氮染料、活性染料、還原染料、可溶性還原染料、硫化染料、硫化還原染料、酞菁染料、氧化染料、縮聚染料、分散染料、酸性染料、酸性媒介及酸性含媒染料、堿性及陽離子染料中的一種或幾種；所述消泡劑為聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一種或幾種；所述流平劑為丙烯酸類、有機硅類和氟碳化合物類中的一種或幾種。