[發明專利]低粘度光敏樹脂及其制備方法、3D打印制品及其制備方法

有效

• 申請號: 202010177020.1
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN113388220B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 張清怡;李蕾;衣惠君;徐毅輝
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;北京燕山石化高科技術有限責任公司
• 主分類號: C08L51/08
• 分類號: C08L51/08;C08L1/04;C08F283/10;C08F222/14;C08F222/20;B33Y70/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發明涉及光固化3D打印用光敏樹脂領域，公開了一種低粘度高精度光敏樹脂及其制備方法、3D打印制品及其制備方法。所述低粘度高精度光敏樹脂，以重量百分比計，包括環氧丙烯酸酯30?40％，丙烯酸類活性稀釋劑50?70％，自由基光引發劑3?5％，精度調節劑1?3％，納米纖維素1?3％。本發明所述光敏樹脂具有粘度低，流動性好，固化速度快的特點，由其制備得到的3D打印制品尺寸精度高，適用于紫外光固化3D打印制品的快速成型。

技術領域

本發明光固化3D打印用光敏樹脂，具體涉及一種低粘度光敏樹脂及其制備方法、3D打印制品及其制備方法。

背景技術

3D打印技術又稱為快速成型技術或增材制造技術。其中光固化的3D打印技術由于層間結合力較強、打印制件各向異性率低且精度高、綜合力學性能優良且性能可調節范圍大，所以發展迅猛。

目前已有的技術手段包括SLA(Stereo Lithography Appearance)、DLP (DigitalLight Processing)和CLIP(ContinuosLiqid Interface Production)等，使用的均為粘度較低的光敏樹脂。在打印過程中，一方面，由于光固化過程中部分分子間作用力變為了化學鍵，進而會產生固化收縮，導致打印精度變差；另一方面，由于固化時紫外光在樹脂內存在散射、在底板處存在反射，進而會影響打印精度。

CN108102277A公開了一種包括環氧樹脂，丙烯酸酯預聚體，活性稀釋劑光引發劑，填料，其中填料為剛性聚硅氧烷，剛性聚硅氧烷籠型結構作為骨架或支撐，從而降低材料的體積收縮率，但是填料添加量大且樹脂粘度較大，對于普通光固化3D打印來說成型困難。

因此，制備出低粘度且高精度的適用于3D打印的樹脂是目前行業亟待解決的難點。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的3D打印用樹脂打印精度低、流動性差的問題，提供一種低粘度光敏樹脂及其制備方法、3D打印制品及其制備方法。所述光敏樹脂具有粘度低，流動性好，固化速度快的特點，由其制備得到的3D打印制品尺寸精度高，適用于紫外光固化3D打印制品的快速成型。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種低粘度光敏樹脂，其中，以重量百分比計，包括環氧丙烯酸酯30-40％，丙烯酸類活性稀釋劑50-70％，自由基光引發劑3-5％，精度調節劑1-3％，納米纖維素1-3％。

優選地，以重量百分比計，包括環氧丙烯酸酯30-35％，丙烯酸類活性稀釋劑60-65％，自由基光引發劑3-4％，精度調節劑1-2％，納米纖維素1-2％。

優選地，所述納米纖維素的長度為50-200nm，長徑比為10-20。

更優選地，所述納米纖維素的長度為100-200nm，長徑比為15-20。

優選地，所述環氧丙烯酸酯選自雙酚A環氧丙烯酸酯、酚醛環氧丙烯酸酯、環氧化油丙烯酸酯和胺改性環氧丙烯酸酯中的一種或多種。

優選地，所述環氧丙烯酸酯的數均分子量1300-1500；25℃時的粘度為 15000-55000cps。

優選地，所述丙烯酸類活性稀釋劑選自1,6-已二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、 N-丙烯酰嗎啉和甲基丙烯酸異冰片酯中的兩種或三種的組合物。

優選地，所述自由基光引發劑選自2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯和苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一種或兩種。

優選地，所述精度調節劑選自油紅、亞甲基藍、甲基橙和炭黑中的至少一種。

本發明第二方面提供一種制備本發明所述低粘度光敏樹脂的方法，包括以下步驟：