一种3d打印用uv 固化油墨的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种3D打印用UV 固化油墨。包括以下组分：超支化聚酯丙烯酸酯树脂10?25份、干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂25?40份热塑性丙烯酸树脂5?10份、颜料5?10份、丙烯酸酯单体20?30份、TPO光引发剂5?8份、醇酸树脂催干剂0.5?1份、助剂0.5?2份。该3D打印用UV 固化油墨具有抗收缩性强、固化涂膜附着力高、快速固化、光泽度好和较好的层间附着力等特点。
【专利说明】
一种3D打印用UV固化油墨
技术领域
[0001 ]本发明涉及3D打印用耗材的制备领域，具体涉及一种3D打印用UV固化油墨。【背景技术】
[0002]三维打印材料类似于喷墨打印材料，是与喷头技术和材料性质相结合的。在喷头技术不断提高下，可以打印的材料日益广泛，包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料。 不管是什么样的喷射材料，都要求与喷头相适应，因此选择合适的材料是问题的关键。国内市场现有的3D打印材料，在高分子材料方向主要以热塑性材料为主，主要涉及聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚L-乳酸和ABS、尼龙等。其中聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚L-乳酸、改性淀粉具有很好的生物相容性，因此被用于组织工程支架材料，它们也经常通过3D打印来成形。相对与热塑性材料的高能耗、挥发性气味等对周边环境可能产生的不利影响，光固化3D打印材料就属于更为绿色的成型技术。无需加热，即时家庭使用也无安全隐患，并且该材料成分为液体组合物，可以通过彩色打印机的配色原理打印出各种颜色制品，使得应用范围更加的广泛。
[0003]用于3D打印的光敏材料，在固化过程中产生收缩应力，导致其层间附着力较差。同时光敏树脂又由于氧阻聚的作用导致其在低能量下不能完全固化，最终导致表面发粘，无法成型。也有采用光热重固化机理制备的打印材料，需要额外加热装置，消耗能源，产品施工性不佳，同时储存稳定性不好。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明所涉及的3D打印用UV固化油墨，具有UV固化和氧化交联两种固化方式，粘度低，固化速度快，层间附着力好等特点。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述3D打印用UV固化油墨，按照重量百分比计，包括以下组分:超支化聚酯丙烯酸酯树脂10-25份干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂 25-40份热塑性丙烯酸树脂5-10份颜料5-10份丙烯酸酯单体20-30份TP0光引发剂5-8份醇酸树脂催干剂0.5-1份助剂0.5-2份进一步，所述超支化丙烯酸酯树脂为产自沙多玛公司CN2300、CN2301、CN2302、CN2303、 CN2304或Bomar公司BDE-1025、BDE1029超支化聚酯丙烯酸酯树脂中的一种或几种;所述丙烯酸酯单体为产自长兴化学EM205U双环戊烯基丙烯酸酯)或EM2052(双环戊烯基乙氧化丙烯酸酯)或氰特公司LED-01中的一种或几种。
[0005]更进一步，所述干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备方法为:1)干性油醇酸树脂的制备将原料按质量份计:亚麻油200份、豆油酸305份、季戊四醇276份、苯酐148份、脂肪油 (酸)1〇〇份加入到带有温度计、搅拌桨、回流和分水设备的反应器中，以8%wt二甲苯作为回流溶剂，添加0.1%wt酯化催化剂，在氮气或二氧化碳保护气氛下，升温至180-20(TC，保温1-211，在111内缓慢升到200-220°(:，抽样检测，当酸值为10-2011^1(011/^，反应终止，冷却到90°(:， 减压抽提溶剂，冷却至60°C备用，得到干性油醇酸树脂A;2)半加成物(HEA-1ro1-NCO)的制备按物质的量比1:1称取ffiA(丙烯酸羟乙酯)、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)，混合后加入 0.1-0.8%wt阻聚剂(MEHQ)、0.l%wt T-12催化剂，在60°C下反应lh，制成一端含有HEA，另一端含有NC0基团的半加成物(HEA-1ro1-NCO)B;3)干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备将3000质量份A与338质量份B混合，在90-120°C反应3h，当NC0含量小于0.1-0.5%wt时停止反应，降温至60°C后过滤包装，即得到所述干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂。
[0006]进一步，步骤1)中，所述酯化催化剂为单丁基氧化锡;所述干性油醇酸树脂A:油度 45-55%、羟值 112-128mgK0H/g、分子量为 2500-3000。[〇〇〇7] 更进一步，步骤2)中，半加成物B中NC0含量为12-14%wt。[〇〇〇8] 实施例:为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
[0009]实施例1超支化聚酯丙烯酸酯树脂20份干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂 30份热塑性丙烯酸树脂8份颜料10份丙烯酸酯单体25份TP0光引发剂6份醇酸树脂催干剂0.5份助剂0.5份进一步，所述超支化丙烯酸酯树脂为产自沙多玛公司的CN2300;所述丙烯酸酯单体为产自长兴化学EM205U双环戊烯基丙烯酸酯)。
[0010]所述干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备方法为:1)干性油醇酸树脂的制备将亚麻油200g、豆油酸305g、季戊四醇276g、苯酐148g、脂肪油(酸)100g加入到带有温度计、搅拌桨、回流和分水设备的反应器中，以8%wt二甲苯作为回流溶剂，添加0.1%wt单丁基氧化锡催化剂，在氮气或二氧化碳保护气氛下，升温至180°C，保温lh，在lh内缓慢升到 200 °C，抽样检测，当酸值为10mgK0H/g，反应终止，冷却到90 °C，减压抽提溶剂，冷却至60°C 备用，得到干性油醇酸树脂A;所述干性油醇酸树脂A:油度45%、羟值112mgK0H/g、分子量为2500-3000〇[0〇11]2)半加成物(HEA-1ro1-NCO)的制备称取1 molHEA(丙稀酸轻乙酯)、lmolIPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)，混合后加入0.l%wt 阻聚剂(MEHQ)、0.1%wt T-12催化剂，在60°C下反应lh，制成一端含有HEA，另一端含有NC0 基团的半加成物(HEA-1ro1-NCO)B，半加成物中NC0含量为12-14%wt。
[0012]3)干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备将30gA与33.8gB混合，在90 °C反应3h，当NC0含量小于0.l%wt时停止反应，降温至60 °C 后过滤包装，即得到所述3D打印用双重固化树脂。
【主权项】
1.一种3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述3D打印用UV固化油墨，按照重量百分 比计，包括以下组分:超支化聚酯丙烯酸酯树脂10-25份干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂 25-40份 热塑性丙烯酸树脂5-10份颜料5-10份丙烯酸酯单体20-30份TPO光引发剂5-8份醇酸树脂催干剂0.5-1份助剂0.5-2份。2.如权利要求1所述的一种3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述超支化丙烯酸酯 树脂为产自沙多玛公司0呢300工呢301，0呢302工似303、0似304或8〇11^1公司80￡-1025、 BDE1029超支化聚酯丙烯酸酯树脂中的一种或几种。3.如权利要求1或2所述的一种3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述丙烯酸酯单体 为产自长兴化学EM205U双环戊烯基丙烯酸酯)或EM2052(双环戊烯基乙氧化丙烯酸酯)或 氰特公司LED-01中的一种或两种。4.如权利要求1或2所述的一种3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述干性油醇酸树 脂改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备方法为:1)干性油醇酸树脂的制备将原料按质量份计:亚麻油200份、豆油酸305份、季戊四醇276份、苯酐148份、脂肪油 (酸)1〇〇份加入到带有温度计、搅拌桨、回流和分水设备的反应器中，以8%wt二甲苯作为回 流溶剂，添加0.1%wt酯化催化剂，在氮气或二氧化碳保护气氛下，升温至180-20(TC，保温1-211，在111内缓慢升到200-220°(:，抽样检测，当酸值为10-2011^1(011/^，反应终止，冷却到90°(:， 减压抽提溶剂，冷却至60°C备用，得到干性油醇酸树脂A;2)半加成物(HEA-1PD1-NCO)的制备按物质的量比1:1称取ffiA(丙烯酸羟乙酯)、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)，混合后加入 0.1-0.8%wt阻聚剂(MEHQ)、0.l%wt T-12催化剂，在60°C下反应lh，制成一端含有HEA，另一 端含有NCO基团的半加成物(HEA-1ro1-NCO)B;3)干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂的制备将3000质量份A与338质量份B混合，在90-120°C反应3h，当NC0含量小于0.1-0.5%wt时 停止反应，降温至60°C后过滤包装，即得到所述干性油醇酸树脂改性聚氨酯丙烯酸树脂。5.如权利要求4所述的一种3D打印用UV固化油墨，其特征在于，步骤1)中，所述酯化催化剂为单丁基氧化锡，二丁基氧化锡，二丁基二月桂酸锡，二丁基二乙酸锡或单丁基三氯化 锡。6.如权利要求4所述的一种3D打印用UV固化油墨，其特征在于，步骤1)中，所述干性油 醇酸树脂A:油度45-55%、羟值112-128mgK0H/g、分子量为2500-3000。7.如权利要求4所述的一种3D打印用UV固化油墨，其特征在于，步骤2)中，半加成物B 中NC0含量为12-14%wt。
【文档编号】C09D11/107GK105949881SQ201610331885
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】王向军, 陈春灵, 张哲
【申请人】江门市蓬江区文森装饰材料有限公司