The invention provides a method for modifying the properties of photocurable resin by using multi-functional POSS. The main characteristic of POSS is that POSS with multi-functional obtained by hydrolysis and condensation by copolymerization is combined with light-cured resin by different reactive functional groups in the form of chemical bonds, and the properties of light-cured resin are affected by the unique organic-inorganic hybrid structure of POSS. A light curing resin with low curing shrinkage, good mechanical properties and good thermomechanical properties was obtained by adding different proportion of multi-functional POSS into free radical/cationic, mercaptoethylene and mercaptoethylene/epoxy light curing resin. This method can greatly improve the mechanical properties, thermal properties, shrinkage and other properties of UV-curable resin by adding multi-functional POSS into the UV-curable resin system, so it has a great development advantage.
【技术实现步骤摘要】
一种多官能度POSS改性的光固化树脂及其制备方法
本专利技术涉及到一种光固化树脂
,尤其涉及一种多官能度POSS改性光固化树脂及其制备方法。
技术介绍
光固化3d打印技术是一种快速成型制作工艺,在光照作用下液体树脂通过逐层固化,能在较短的时间内将理想模型转化为为产品,是20世纪80年代发展起来的一种新型的快速成型技术。由于其具有较高的精准度、较快的固化速率、对环境友好,因而越来越受到人们的重视。但传统的光固化树脂存在着一些缺陷,对于自由基光固化树脂而言,由于双键在聚合过程中发生收缩,因而在成型之后会对产品精度产生影响,同时聚合收缩应力会使材料发生变形、同时自由基聚合存在氧阻现象、转化率相对较低。阳离子体系收缩率较低,不受氧气的阻聚,但是也存在着固化速率慢、固化受潮气影响等问题。在实际应用中,人们将自由基和阳离子复配形成混杂体系,从而做到相互促进、相互影响,形成一个性能较好的光固化树脂体系。巯基-烯点击化学反应是一种非常高效化学反应,添加少部分巯基体系即可显著改善光固化树脂的反应速率、降低聚合应力,并且可以降低空气对聚合物的氧阻作用。然而,巯基烯点击化学产物一般都具有较低的热性能和力学性能,因而无法大量应用于光固化3d打印树脂体系。为了提高性能,人们在体系中加入了环氧体系,形成了巯基烯/巯基环氧混杂体系,在一定程度上增加了材料的机械性能和玻璃化转变温度。作为新型的有机-无机杂化纳米材料,POSS是一种具有笼形结构的倍半硅氧烷,分子式满足R(SiO1.5)n,常见的POSS主要以T8、T10、T12为主,内部骨架结构以无机结构硅氧元素组成,而笼子的表面被 ...
【技术保护点】
1.一种多官能度POSS改性光固化树脂的制备方法,其特征在于,通过将反应性多官能度POSS,引入到自由基/阳离子型、巯基‑烯型、巯基‑烯/环氧型光固化树脂的体系中,通过光引发形成有机‑无机杂化材料。
【技术特征摘要】
1.一种多官能度POSS改性光固化树脂的制备方法,其特征在于,通过将反应性多官能度POSS,引入到自由基/阳离子型、巯基-烯型、巯基-烯/环氧型光固化树脂的体系中,通过光引发形成有机-无机杂化材料。2.根据权利要求1任意一项所述的改性光固化树脂体系,其特征在于,所述的多官能度POSS如图1所示,结构式满足(SiO1.5)xR'nR”mR”x-m-n,其中x=8、10、12,0≤n≤(x-1),0≤m≤(x-1),n、m为整数,其中R'=氨丙基、β-羟乙基、γ-羟基丙基、4-羟基丁基、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基、3-缩水甘油醚氧基丙基、3-异氰酸酯基丙基、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基;R”=乙烯基、丙烯基、3-丙烯酰氧丙基、甲基丙烯酰氧甲基、3-甲基丙烯酰氧丙基、巯基丙基;R”'可以为苯基、环己基、甲基环己基、乙基环己基、环戊基、甲基环戊基、乙基环戊基、1~18个碳的饱和烷烃和卤代烷烃(卤代元素为F、Cl、Br),优选基团R'为3-缩水甘油醚氧基丙基、3-异氰酸酯基丙基、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基,优选R”为3-丙烯酰氧丙基、甲基丙烯酰氧甲基、3-甲基丙烯酰氧丙基,优选R”'为苯基、甲基、异丁基。3.根据权利要求1任意一项所述的改性光固化树脂体系,其特征在于,所述的自由基-阳离子型光固化树脂体系,其组成主要以丙烯酸酯树脂、环氧树脂、活性稀释剂、自由基引发剂、阳离子引发剂、多官能度POSS,比例为0~70%:0~80%:0~40%:0~10%:0~10%:0~50%,优选比例为20~50%:30~60%:15~35%:1~3%:1~3%:0~10%。4.根据权利要求1任意一项所述的改性光固化树脂体系,其特征在于,所述的巯基-烯型光固化树脂体系,其组成主要以丙烯酸酯树脂、活性稀释剂、自由基引发剂、多官能度POSS、巯基类光固化剂,比例为0~80%:0~40%:1~5%:1~70%:0~50%,其中优选比例为0~60%:10~30%:1~5%:1~70%:10~40%。5.根据权利要求1任意一项所述的改性光固化树脂体系,其特征在于,所述的巯基-烯/环氧型光固化树脂体系,其组成...
【专利技术属性】
技术研发人员:周政,张建成,李齐方,陈广新,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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