[發(fā)明專利]一種光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010660870.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111909491B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向洪平;陳彥羽;林子謙;葉娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L63/10
• 分類號(hào): C08L63/10;C08L75/14;C08L71/00;C08L67/06;C08L63/00;C08L63/02;C08L1/08;C08K9/06;C08K7/06;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/26;B33Y70/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 陳嘉毅

1.一種光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂，其特征在于，包括如下按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)算的組分制成：

丙烯酸酯低聚物40~60份；

環(huán)氧樹(shù)脂20~40份；

雜化單體15~30份；

自由基光引發(fā)劑2~3份；

陽(yáng)離子光引發(fā)劑3~5份；

二硫鍵和巰基改性的增強(qiáng)材料1~10份；

流平劑0.5~1.0份；

所述雜化單體為同時(shí)含有可自由基聚合的官能團(tuán)和可陽(yáng)離子聚合的官能團(tuán)的單體；

所述的二硫鍵和巰基改性的增強(qiáng)材料的制備方法，包括如下步驟：

將基體材料在100~150℃下干燥活化，然后分散于無(wú)水乙醇中，再加入含二硫鍵的硅烷偶聯(lián)劑，將體系pH調(diào)至2~3，在55~75℃反應(yīng)4~8h；再加入含巰基的硅烷偶聯(lián)劑，于50~70℃下反應(yīng)3~6h，過(guò)濾、洗滌、干燥后制得二硫鍵和巰基改性的增強(qiáng)材料；其中所述的基體材料、含二硫鍵的硅烷偶聯(lián)劑和含巰基的硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為1：0.04~0.1：0.03~0.15；

所述的基體材料為氧化碳纖維、納米二氧化硅、納米纖維素、納米二氧化鈦、納米碳酸鈣中的一種；

所述的含二硫鍵的硅烷偶聯(lián)劑為雙[-3-(三乙氧基硅基)丙基]二硫化物、雙-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物中的一種或幾種；

所述的含巰基的硅烷偶聯(lián)劑為γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巰丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種或幾種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂，其特征在于，所述雜化單體為甲基丙烯酸氧雜環(huán)丁烷酯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂，其特征在于，所述雜化單體為含有環(huán)氧基團(tuán)的烯烴類單體和/或含有環(huán)氧基團(tuán)的丙烯酸酯類單體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂，其特征在于，所述的雜化單體為丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、4-羥基丁基丙烯酸酯縮水甘油醚、1,2-環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烷中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂，其特征在于，所述的雜化單體為1,2-環(huán)氧-4-乙烯基環(huán)己烷和4-羥基丁基丙烯酸酯縮水甘油醚，所述的增強(qiáng)材料為二硫鍵-巰基改性納米二氧化硅；

或者所述的雜化單體為4-羥基丁基丙烯酸酯縮水甘油醚和甲基丙烯酸縮水甘油酯，所述的增強(qiáng)材料為二硫鍵-巰基改性納米纖維素。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂，其特征在于，所述丙烯酸酯低聚物為環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)己烷-1,2-二羧酸二縮水甘油酯、四氫鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸- 3′,4′-環(huán)氧環(huán)己基甲酯、雙((3,4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基)己二酸酯、4-(2,3-環(huán)氧丙氧基)-N,N-二(2,3-環(huán)氧丙基)苯胺、N,N,N,N,-四環(huán)氧丙基-4,4-二氨基二苯甲烷、4-乙烯基-1-環(huán)己烯二環(huán)氧化物、4,5-環(huán)氧環(huán)己烷-1,2-二甲酸二縮水甘油酯、聚[(2-環(huán)氧乙烷基)-1,2-環(huán)己二醇] 2-乙基-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇醚中的一種或幾種。

8.權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，將丙烯酸酯低聚物、環(huán)氧樹(shù)脂、雜化單體、自由基光引發(fā)劑、陽(yáng)離子光引發(fā)劑、二硫鍵和巰基改性的增強(qiáng)材料、流平劑混合均勻，制得光固化3D打印用光敏復(fù)合樹(shù)脂。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，在黑暗避光條件下，將丙烯酸酯低聚物、環(huán)氧樹(shù)脂、雜化單體、自由基光引發(fā)劑、陽(yáng)離子光引發(fā)劑、流平劑混合均勻后，再加入二硫鍵和巰基改性的增強(qiáng)材料，分散均勻，真空脫氣后制得光敏復(fù)合樹(shù)脂。