含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料及制备方法技术

本发明专利技术属于3D打印用光敏树脂材料的技术领域，公开了一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料，按质量百分比由组分：改性丁二烯橡胶为10-30％；丙烯酸类树脂为30-80％；稀释剂为10-40％；引发剂为1-2％；促进剂为1-2％组成。本发明专利技术通过阴离子聚合得到带有端羟基的聚丁二烯遥爪聚合物，再和丙烯酸进行酯化，引入双键基团得到的效果是：通过阴离子合成法，得到分子量分布较窄的聚合物，利于加工，引入橡胶链段，有效解决了普遍存在的脆性问题，通过与光敏树脂原有体系之一的丙烯酸进行酯化引入双键，使相容性问题得到根本解决。本发明专利技术还提供了一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料及制备方法
本专利技术属于3D打印用光敏树脂材料的
，具体涉及一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料及制备方法。
技术介绍
3D打印是目前较为受关注的一项技术，它涉及到生产生活的方方面面，其所涉及的打印材料较多。包括：金属、陶瓷、塑料、水泥。因高分子材料具有可快速由液体变成固体材料的优势，得到率先的发展。在3D材料使用过程中，人们发现，所打印出的材料，只能作为模型或临时的产品使用，尚不能直接进入生活和工业领域，这已经不能满足人们对3D材料在实际使用的要求与愿望。3D高分子材料存在的上述问题，与使用的打印材料有密切的关系。人们发现，打印后的高分子材料因为双键的收缩，产生很大的应力，材料由于缺少释放应力的效能，导致脆性提高，不能耐受冲击和外力的作用，极容易在外力的作用下破碎，以至于限制了实际应用。橡胶由于有良好的弹性，比较容易释放残余的应力，但现实中的橡胶作为饱和高分子，即使有部分不饱和的橡胶，也因为双键的位置，而活性不高，不能直接作为参与3D打印的材料使用。设计可参与激光成型的橡胶3D打印材料是解决材料脆性的重要措施。为此，本专利技术针对目前存在的脆性问题，通过分子设计，使丁二烯单体进行阴离子聚合反应，并用不饱和键封端，以获得可参与3D打印并能释放残余应力的材料。这与之前使用异戊二烯进行类似聚合得到大分子弹性体的方法比较，虽多了一步合成步骤，但进步在于，与丙烯酸进行酯化引入双键，丙烯酸作为原有光固化树脂的一部分，此合成新物质与原体系的相容性得到了很大的提升，目前国内市场部分光敏树脂因分层现象严重没有太大的使用价值，本专利技术产品针对此缺陷进行改善，取得了较好的成果。
技术实现思路
解决的技术问题：专利技术的目的是为了克服现有技术中存在的相容性和韧性问题，提供一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料及制备方法。技术方案：为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料，其特征在于：按质量百分比由组分：改性丁二烯橡胶为10-30％；树脂为30-80％；稀释剂为8-40％；引发剂为1-2％；促进剂为1-2％组成。其中所述改性丁二烯橡胶通过如下步骤实现：所述树脂由：丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂和环氧丙烯酸酯树脂组成，按质量比，所述丙烯酸树脂：聚氨酯丙烯酸酯树脂：环氧丙烯酸酯树脂＝(0.3-2)：1：(0.3-2.7)，其分子量为1000-10000。所述稀释剂为三羟基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯或苯乙烯。所述引发剂为2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、UV-184或UV-1173。所述促进剂为甲基丙烯酸磷酸酯。为达到上述目的，本专利技术采用的另一技术方案是：一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料的制备方法，包括如下步骤：(1)改性丁二烯橡胶的制备：以(CH3)3CLi为引发剂、环己烷为溶剂，丁二烯进行阴离子聚合，并以环氧乙烷和甲醇封端，温度为40-50℃，时间为1-2h，得到带有端羟基的聚丁二烯遥爪聚合物，分子量为1000-10000，再与低分子量丙烯酸在120-150℃环境下以三乙烯二胺为催化剂进行酯化8h，引入双键基团，其中按质量比，所述(CH3)3CLi：环己烷：丁二烯：环氧乙烷：甲醇＝(1-2.5)：30：(1.5-2.5)：(1.5-2.5)：1，所述聚丁二烯遥爪聚合物：丙烯酸：三乙烯二胺＝1：1：(0.01-0.05)；(2)按质量百分比含量称取组成光敏树脂材料的各原料，放在搅拌机中混合，以300r/min的转速，混合搅拌10-20min，得到光敏树脂材料；(3)将步骤(2)得到光敏树脂材料静置15min后涂覆在经过表面处理的铁片上，将铁片放置于光固化机中进行固化。所述光固化的波长为350-400nm，光固化机传送带速度为1.5cm/s，固化时间为15-60s。有益效果：本专利技术与现有技术相比所具有的优点和有益效果如下：(1)通过引入橡胶链段，有效解决了3D打印用光敏树脂的脆性问题；(2)通过与原有光敏树脂中的丙烯酸进行酯化引入双键，相容性得到很大提高；(3)通过阴离子合成法，得到分子量分布较窄的聚合物，利于加工。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下列举实施例对本专利技术进行进一步的详细说明。本领域技术人员应当理解，所述的实施例仅仅用于帮助理解本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一、按质量百分比含量配比：二、制备方法：(1)改性丁二烯橡胶的制备：以(CH3)3CLi为引发剂、环己烷为溶剂，丁二烯进行阴离子聚合，并以环氧乙烷和甲醇封端，温度为40-50℃，时间为1-2h，得到带有端羟基的聚丁二烯遥爪聚合物，分子量为1000-10000，再与低分子量丙烯酸在120-150℃环境下以三乙烯二胺为催化剂进行酯化8h，引入双键基团，其中按质量比，所述(CH3)3CLi：环己烷：丁二烯：环氧乙烷：甲醇＝(1-2.5)：30：(1.5-2.5)：(1.5-2.5)：1，所述聚丁二烯遥爪聚合物：丙烯酸：三乙烯二胺＝1：1：(0.01-0.05)。(2)分别称取丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂以及三羟基丙烯酸酯40g、30g、10g、8g，称取制备好的改性丁二烯橡胶10g，称取1gUV-184和1g甲基丙烯酸磷酸酯，放入搅拌机搅拌，设置速度为300r/min，时间为10-20min，得到光敏树脂材料；(3)将步骤(2)得到光敏树脂材料静置15min后涂覆在经过表面处理的铁片上，将铁片放置于光固化机中进行固化，设置光固化波长为350-400nm，光固化机传送带速度为1.5cm/s，固化时间为15s。三、本实施例效果：利用万能试验机对复合树脂进行力学性能测试，冲击强度为120J/M，拉伸强度为8.33MPa，断裂伸长率为20％。实施例2一、按质量百分比含量配比：二、制备方法：(1)改性丁二烯橡胶的制备同实施例1。(2)分别称取丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂以及1，6-己二醇二丙烯酸酯20g、10g、27g、10g，称取制备好的改性丁二烯橡胶30g，称取2gUV-1173和1g甲基丙烯酸磷酸酯，放入搅拌机搅拌，设置速度为300r/min，时间为10-20min，得到光敏树脂材料；(3)将步骤(2)得到光敏树脂材料静置15min后涂覆在经过表面处理的铁片上，将铁片放置于光固化机中进行固化，设置光固化波长为350-400nm，光固化机传送带速度为1.5cm/s，固化时间为60s。三、本实施例效果：利用万能试验机对复合树脂进行力学性能测试，冲击强度为215J/M，拉伸强度为10.31MPa，断裂伸长率为25％。实施例3一、按质量百分比含量配比：二、制备方法：(1)改性丁二烯橡胶的制备同实施例1。(2)分别称取丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂以及苯乙烯10g、10g、10g、40g，称取制备好的改性丁二烯橡胶26g，称取2g2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮和2g甲基丙烯酸磷酸酯，放入搅拌机搅拌，设置速度为300r/min，时间为10-20min，静置15min涂覆在经过表面处理的铁片上，将铁片放置于光固化机中进行固化，设置光固化波长为350-400nm，光固化机传送带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料，其特征在于：按质量百分比由组分：改性丁二烯橡胶为10‑30％；丙烯酸类树脂为30‑80％；稀释剂为8‑40％；引发剂为1‑2％；促进剂为1‑2％组成，其中所述改性丁二烯橡胶通过如下步骤得到：

【技术特征摘要】
1.一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料，其特征在于：按质量百分比由组分：改性丁二烯橡胶为10-30％；树脂为30-80％；稀释剂为8-40％；引发剂为1-2％；促进剂为1-2％组成，其中所述改性丁二烯橡胶通过如下步骤得到：所述树脂由：丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂和环氧丙烯酸酯树脂组成，其质量比为丙烯酸树脂：聚氨酯丙烯酸酯树脂：环氧丙烯酸酯树脂＝(0.3-2)：1：(0.3-2.7)，其分子量为1000-10000。2.根据权利要求1所述的一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料，其特征在于：所述稀释剂为三羟基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯和苯乙烯中的任一种。3.根据权利要求1所述的一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料，其特征在于：所述引发剂为2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、UV-184和UV-1173中的任一种。4.根据权利要求1所述的一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料，其特征在于：所述促进剂为甲基丙烯酸磷酸酯。5.一种根据权利要求1所述的一种含有改性丁二烯橡胶的3D打印光敏树脂材料的制备方法，其特征在于：包括如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：高延敏，高洋，赵君，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32