3D打印光固化树脂及其制备方法与流程

本申请涉及3d打印高分子材料，尤其涉及一种3d打印光固化树脂及其制备方法。

背景技术：

1、3d打印工程材料一直有巨大的市场需求。工程应用因为机械应力、冲击等环境，材料在机械性能上有一定的要求，比如拉伸强度、断裂伸长率等。目前国内外的光固化3d打印厂家均具有自家型号的高强度、高韧性树脂，但是这些材料依旧存在较多问题：(1)材料的拉伸强度普遍低于70mpa，对于一些高强度需求难以满足；(2)材料的断裂伸长率普遍小于10％；(3)通过添加填料的材料容易因填料分散不均匀带来材料的性能不稳定；(4)通过添加填料的材料因填料颗粒对光散射容易导致成型精度差。

技术实现思路

1、基于此，本申请提供一种3d打印光固化树脂及其制备方法，该树脂具有极高的强度和韧性，非常适合需要高强度高韧性的精密零部件，且没有添加填料，能够避免材料性能不稳定和打印精度差的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种3d打印光固化树脂，以质量份数计，所述光固化树脂包括：50份-80份的丙烯酸酯低聚物，10份-40份的活性稀释剂，5份-10份的交联剂，1份-3份的光引发剂，0.05份-0.1份的紫外光吸收剂，0.01份-0.05份的对羟基苯甲醚。

3、第二方面，本申请提供了一种3d打印光固化树脂的制备方法，所述方法包括：

4、在预定温度、预定湿度的恒温恒湿条件下，称取50份-80份的丙烯酸酯低聚物、10份-40份的活性稀释剂、0.05份-0.1份的紫外光吸收剂、0.01份-0.05份的对羟基苯甲醚，并将称取的丙烯酸酯低聚物、活性稀释剂、紫外光吸收剂、对羟基苯甲醚加入到容器中，以第一预定转速搅拌所述容器中的材料；

5、搅拌第一预定时长后，再将称取的5份-10份的交联剂和1份-3份的光引发剂在搅拌状态下加入所述容器中，在避光条件下以第二预定转速搅拌第二预定时长，得到所述3d打印光固化树脂。

6、本申请实施例提供了一种3d打印光固化树脂及其制备方法，该3d打印光固化树脂包括：50份-80份的丙烯酸酯低聚物，10份-40份的活性稀释剂，5份-10份的交联剂，1份-3份的光引发剂，0.05份-0.1份的紫外光吸收剂，0.01份-0.05份的对羟基苯甲醚；丙烯酸酯低聚物为树脂提供基础的骨架，保证树脂具有一定的强度和韧性；活性稀释剂用于降低树脂的黏度，保证打印的精度，减少树脂自流平时间，增加打印效率，调节聚合物分子链结构，使得树脂具有高韧性；交联剂用于增加树脂交联密度，提升树脂的强度和韧性；光引发剂用于引发树脂的聚合反应，使得树脂由液态小分子聚合为固态大分子；紫外光吸收剂用于控制树脂的打印精度；对羟基苯甲醚作为阻聚剂能够防止配方在存储过程中的自我反应，延长配方的保质期；因此该树脂具有极高的强度和韧性，非常适合需要高强度高韧性的精密零部件，且没有添加填料，能够避免材料性能不稳定和打印精度差的问题。

技术特征：

1.一种3d打印光固化树脂，其特征在于，以质量份数计，所述光固化树脂包括：50份-80份的丙烯酸酯低聚物，10份-40份的活性稀释剂，5份-10份的交联剂，1份-3份的光引发剂，0.05份-0.1份的紫外光吸收剂，0.01份-0.05份的对羟基苯甲醚。

2.根据权利要求1所述的光固化树脂，其特征在于，所述丙烯酸酯低聚物包括二甲基丙烯酸氨基甲酸酯、双酚a双甲基丙烯酸缩水甘油酯、2，2-双[4-(2-乙氧基-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基)苯基]丙烷、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的光固化树脂，其特征在于，所述活性稀释剂包括聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、4-丙烯酰吗啉中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的光固化树脂，其特征在于，所述交联剂包括乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚a二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的光固化树脂，其特征在于，所述光引发剂包括苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、1-羟基环已基苯基甲酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗琳基-1-丙酮中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的光固化树脂，其特征在于，所述紫外光吸收剂包括苏丹ⅰ、苏丹ⅱ、柠檬黄、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的光固化树脂，其特征在于，所述丙烯酸酯低聚物的玻璃化转变温度大于或等于50℃，且小于或等于160℃。

8.一种3d打印光固化树脂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预定温度为25±5℃，所述预定湿度为50±10％。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一预定转速为400±20rpm，所述第一预定时长为3±0.3h，所述第二预定转速为220±11rpm，所述第二预定时长为10±1h。

技术总结
本申请公开了一种3D打印光固化树脂及其制备方法，该制备方法包括：在预定温度、预定湿度的恒温恒湿条件下，称取50份‑80份的丙烯酸酯低聚物、10份‑40份的活性稀释剂、0.05份‑0.1份的紫外光吸收剂、0.01份‑0.05份的对羟基苯甲醚，并将称取的物质加入到容器中，以第一预定转速搅拌容器中的材料；搅拌第一预定时长后，再将称取的5份‑10份的交联剂和1份‑3份的光引发剂在搅拌状态下加入容器中，在避光条件下以第二预定转速搅拌第二预定时长，得到3D打印光固化树脂。通过这种方式，该树脂具有极高的强度和韧性，且没有添加填料，能够避免材料性能不稳定和打印精度差的问题。

技术研发人员：彭哲
受保护的技术使用者：深圳摩方新材科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10