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1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法技术

技术编号:8383613 阅读:356 留言:0更新日期:2013-03-07 00:47
本发明专利技术公开了1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯在制备立体光刻快速成型光敏树脂中作为丙烯酸酯类预聚物的应用方法。所制备的光敏树脂主要包括以下质量配比的原料组份:1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯15~65份;环氧树脂5~55份;氧杂环丁烷化合物5~55份;阳离子型光聚合引发剂1~12份;自由基型光聚合引发剂1~10份。所制备的光敏树脂光敏性好,临界曝光量Ec小于16.0mJ/cm2;光敏树脂通过立体光刻成型后,成型零件的精度高,成型零件的翘曲因子CF(6)在±0.01范围内,CF(11)在±0.03范围内。采用本发明专利技术制备的光敏树脂可以直接制造出任意复杂形状的、具有高精度的零件。鉴于1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯具有黏度适中﹑低气味和固化物柔韧性好的特点,可把它作为丙烯酸酯类预聚物代替双酚A型环氧丙烯酸酯而应用于制备立体光刻快速成型光敏树脂中。

【技术实现步骤摘要】
,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂 ...的制作方法
本专利技术涉及一种制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法,尤其涉及一种,4_环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法及应用。
技术介绍
立体光刻快速成型是最早出现的一种快速成型技 术。它基于实体分层制造原理,以光敏树脂为原料,通过CNC控制下的紫外激光沿分层截面逐点扫描,使扫描区内的树脂薄层产生光聚合反应而固化,从而形成制件的一个截面薄层,配合工作台的垂直联动,扫描下一层树脂,新固化的一层牢固地粘接在前一层上,如此依次逐层堆积,形成物理原型。除去支撑,进行后处理,即获得所需的实体原型。由于立体光刻快速成型是以光敏树脂为原材料,故光敏树脂的特性直接影响着制件的性能、成形速度和最终精度等。995年之前的立体光刻快速成型光敏树脂主要是以环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯作为预聚物的自由基型光敏树脂。虽然这类自由基型光敏树脂具有价格低廉,固化速率快等优势,但由于固化收缩严重,制件翘曲明显,精度难于满足要求,最终被淘汰。现在,国外应用于立体光刻快速成型的光敏树脂主要是自由基-阳离子型混杂型光敏树脂,这种光敏树脂的特点是预聚物通常既含有双酚A型环氧丙烯酸酯又含有环氧树月旨。这种光敏树脂集中了丙烯酸酯固化速度快和环氧树脂固化收缩小的优点,使之这种光敏树脂既具有光敏性好,又具有成型件精度高的特点。例如,美国Huntsman公司的光敏树脂和DSM SOMOS公司的光敏树脂就属于自由基-阳离子型混杂型光敏树脂,它们的自由基型丙烯酸酯类预聚物主要是双酹A型环氧丙烯酸酯,见美国专利US: 6365644,US:5707780, US: 5525645,US: 5573889 和 US: 5665792,而没有涉及到 ,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯的应用。在国内,有许多大学和科研单位也在开展立体光刻快速成型光敏树脂的研究,取得了一些成绩。例如,阴金香、刘国文、孟怀东和洪嘯吟在998年《辐射研究与辐射工艺学报》的第3期发表了“用于立体光刻的自由基光敏树脂研究与应用”论文。段玉岗、王素琴、李涤尘、卢秉恒和王学让在200年《西安交通大学学报》第期发表了 “一种用于激光固化快速成形的低翘曲光敏树脂的研究”论文。杨媛丽、王永祯和王爱玲在2007年《机械工程材料》第2期发表了 “立体光造型成型材料的制备”论文。广州机械科学研究院刘海涛、钟汉荣和薛纪东提出了“一种立体光刻快速成形光敏树脂及其制备方法和应用”,申请专利号为CN20090040526. I。浙江工业大学王海德、马国杰、孙兴平,等提出了“一种快速成型注塑模具用紫外光固化光敏树脂”,申请专利号为CN20090095846. 7。但是,在这些发表的论文和授权的专利中,他们制备光敏树脂所用的丙烯酸酯类预聚物也主要为双酚A型环氧丙烯酸酯,对于应用,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为立体光刻快速成型光敏树脂预聚物都还没有涉及到。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种,4_环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法,把挥发性小、刺激性小和黏度适中的,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为一种预聚物来制备立体光刻快速成型光敏树脂,而无需加入黏度较大的双酚A型环氧丙烯酸酯,同时可避免加入挥发性较大和刺激性较大的稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,三丙二醇二丙烯酸酯和,6_己二醇二丙烯酸酯等。本专利技术是通过以下技术方案来实现的。本专利技术所述的,4-环己烷二 甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯其化学结构式权利要求.一种,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法,其特征是立体光刻快速成型光敏树脂由以下重量份数的原料组成5 65份,4-环己烧二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯、5 55份环氧树脂、5 55份氧杂环丁烷化合物、I 2份阳离子型引发剂、I 0份自由基型光聚合引发剂,其制备方法是将上述原料按所述的重量份数配比混合;然后,加热、搅拌,即在温度20 80°C,搅拌5 20分钟,使之成为透明的淡黄色均匀液体。2.如权利要求I所述,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法,其特征是所用,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯其化学结构式3.如权利要求I所述,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法,其特征是所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂,酚醛型环氧树脂,脂环族环氧树脂,或者是它们几种的混合物。4.如权利要求I所述,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法,其特征是所述的氧杂环丁烷化合物是指含有氧杂环丁烷基团的一系列有机物,它包括含有一个氧杂环丁烷基团和二个氧杂环丁烷基团的系列有机物。5.如权利要求I所述,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法,其特征是所述的阳离子型引发剂是指二芳基碘鎗六氟磷酸盐、二芳基碘鎗六氟砷酸盐、二芳基碘鎗六氟锑酸盐以及三芳基锍鎗六氟磷酸盐、三芳基琉鐵7^氣神酸盐、二芳基琉鐵TK氣铺酸盐。6.如权利要求I所述,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法,其特征是所述的自由基型引发剂为二苯甲酮、安息香二甲醚、氯化二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、2-羟基-2-甲基-I-苯基-I-丙酮、I-羟基环己基苯甲酮和2,4-二乙基硫杂蒽酮,或者它们中两者或两者以上的混合物。全文摘要本专利技术公开了,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯在制备立体光刻快速成型光敏树脂中作为丙烯酸酯类预聚物的应用方法。所制备的光敏树脂主要包括以下质量配比的原料组份,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯5~65份;环氧树脂5~55份;氧杂环丁烷化合物5~55份;阳离子型光聚合引发剂~2份;自由基型光聚合引发剂~0份。所制备的光敏树脂光敏性好,临界曝光量Ec小于6.0mJ/cm2;光敏树脂通过立体光刻成型后,成型零件的精度高,成型零件的翘曲因子CF(6)在±0.0范围内,CF()在±0.03范围内。采用本专利技术制备的光敏树脂可以直接制造出任意复杂形状的、具有高精度的零件。鉴于,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯具有黏度适中﹑低气味和固化物柔韧性好的特点,可把它作为丙烯酸酯类预聚物代替双酚A型环氧丙烯酸酯而应用于制备立体光刻快速成型光敏树脂中。文档编号C08G59/20GK02952257SQ2020434978公开日203年3月6日 申请日期202年月5日 优先权日202年月5日专利技术者黄笔武, 程桂亮, 周宽, 邓冲, 谌伟庆, 孙韡, 邹怀华 申请人:南昌大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种1,4?环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯作为预聚物制备立体光刻快速成型光敏树脂的方法,其特征是立体光刻快速成型光敏树脂由以下重量份数的原料组成:15~65份1,4?环己烷二甲醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯、5~55份环氧树脂、5~55份氧杂环丁烷化合物、1~12份阳离子型引发剂、1~10份自由基型光聚合引发剂,其制备方法是将上述原料按所述的重量份数配比混合;然后,加热、搅拌,即在温度20~80℃,搅拌5~120分钟,使之成为透明的淡黄色均匀液体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄笔武程桂亮周宽邓冲谌伟庆孙韡邹怀华
申请(专利权)人:南昌大学
类型:发明
国别省市:

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