一种可见光固化胶水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光固化胶水，包括按重量百分比计以下组分：预聚物20‑90％；活性稀释剂5‑75％；光引发剂0.5‑10％；固化助剂0.5‑20％；颜料0‑5％；上述各组分的重量百分比之和为100％。该可见光固化胶水在可见光的照射下能迅速固化，固化所需光能小，固化时间短。本发明专利技术还提供了一种可见光固化胶水的制备方法，该制备方法，简单方便，安全性高，可操作性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料化学
，尤其涉及一种可见光固化胶水及其制备方法。
技术介绍
增材制造(也称三维打印)，即快速成型技术的一种，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末，液体胶或墨水，线材等材料，通过逐层打印的方式来构造三维物体的技术。它能克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍，可以实现部件快速成型以及任意复杂结构部件的生产制造。现有增材制造的技术类型可分为以下三大类：FDM熔融挤出，光固化，SLM/SLS激光选择性粉末烧结。其中，现有的光固化技术主要包括SLA激光扫描光固化技术和DLP数字微镜投影式光固化技术，它们涉及的光固化耗材为紫外光固化胶水和液体油墨，而这类型的光固化耗材一般需要DLP含紫外光投影(UVA波长320nm-400nm)光源和激光扫描SLA(355/405nm激光)。目前DLP数字微镜技术为美国德州仪器公司垄断，而SLA所用的激光器件和振镜扫描技术也主要由国外大公司拥有。且DLP和SLA的三维打印技术对技术要求高，设备昂贵，耗材较贵。此外，通过上述技术打印的模型，后处理工序复杂，包括利用化学溶剂清洗模型表面，送进紫外固化箱进行长时间曝光后再固化处理等操作。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种可见光固化胶水，该固化胶水在可见光的照射下能迅速固化，固化所需光能小，固化时间短。本专利技术的另一个目的在于提供一种可见光固化胶水的制备方法，该制备方法简单方便，安全性高，可操作性强。本专利技术的第一个目的可以采用以下技术方案实现：一种可见光固化胶水，包括按重量百分比计以下组分：上述各组分的重量百分比之和为100％。优选的，所述预聚物为聚氨酯丙烯酸酯预聚物或者聚氨酯甲基丙烯酸酯预聚物。更具体的，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物可以优选但不限定为以下试剂：氰特树脂EBECRYL 8210，8402，230；帝斯曼DSM Agisyn U-25-20D，DSM-AGIUV NeoRad U-6282，DSM-AGI 230A2UV；沙多玛树脂SR 494；Rahn树脂Genomer 1122，4269/M22，4302；巴斯夫Laromer RJ421，RJ4111；嵩达树脂SD1117，SD1118。优选的，所述活性稀释剂为甲基丙烯酸酯类活性稀释剂或丙烯酸酯类活性稀释剂；所述活性稀释剂为单官能度或多官能度的活性稀释剂。进一步的，所述活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、四氢呋喃丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸十八酯中的其中一种或任意组合。更具体的，所述聚乙二醇二丙烯酸酯为“聚乙二醇200/400/600二丙烯酸酯PEG200DA/PEG400DA/PEG600DA”；所述乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为“9乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯EO9TMPTA”或“15乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯EO15TMPTA”。优选的，所述光引发剂的响应波长为400-760nm。所述光引发剂为甲基苯甲酰基氧化膦类、硫杂蒽酮类、安息香醚类、氟化苯基钛茂类、硫代叮啶酮-碘鎓盐体系、樟脑醌类和四溴荧光黄中的其中一种或任意组合。更具体的，所述光引发剂可以选自但不限定为1-羟基环己基苯甲酮或2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。优选的，所述固化助剂为叔胺基丙烯酸稀释剂和叔胺类助剂混合物、硫醇类活性稀释剂和硫醇类助剂混合物、有机硅氧烷改性活性稀释剂中的其中一种或任意组合。具体的，所述固化助剂为三级胺助引发剂、季胺类丙烯酸酯、烷基硫醇、多官能度巯基脂类和有机硅氧烷改性活性稀释剂中的其中一种或任意组合。其中，所述三级胺助引发剂包括N,N－二甲基氨基甲酸乙酯和N，N－二甲氨基苯甲酸异辛酯；所述季胺类丙烯酸酯包括N,N-二甲基丙烯酰胺和丙烯酸二甲氨基乙酯；所述烷基硫醇包括叔十二烷基硫醇和1,10-癸烧二硫醇；所述多官能度巯基脂类包括二(硫醇基甘醇酸)-1,4-丁二酯；所述有机硅氧烷改性活性稀释剂包括丙烯酸聚硅氧烷。另外，所述固化助剂也可以选自氰特树脂Ebecryl 80。本专利技术的另一个目的可以采用以下技术方案实现：一种可见光固化胶水的制备方法，包括以下步骤：1)把配方量的活性稀释剂分为两部分，分别记为第一活性稀释剂和第二活性稀释剂；2)分别取第一活性稀释剂、配方量的预聚物和配方量的颜料，依次加入第一反应釜内，搅拌至充分溶解，并混合均匀，得到第一混合物；3)将第一混合物移入遮光封闭的第二反应釜内，加入配方量的固化助剂，得到第二混合物；4)把配方量的光引发剂在避光环境下溶解于第二活性稀释剂中，然后投入至第二反应釜内，接着在真空条件下搅拌至充分溶解，并混合均匀，得到第三混合物；5)在避光环境下，把第三混合物进行过滤，除去不溶杂质后，自然晾置至室温，即得到所述可见光固化胶水。优选的，步骤1)中，所述第一活性稀释剂为配方量活性稀释剂的50-90％；所述第二活性稀释剂为配方量活性稀释剂的10-50％。优选的，步骤2)中，搅拌速度为100-1000r/min，搅拌时间为0.5-4h。优选的，步骤4)中，控制第二反应釜内的温度为25-60℃，真空度为(-0.08)—(-0.05)MPa，搅拌时间为2-6h。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术所提供的可见光固化胶水，适用于三维打印耗材，该可见光固化胶水仅需较弱的可见光(波长400nm-760nm)激发即可迅速固化，不需要紫外光(波长405nm以下)或激光等其他光源激励，避免了紫外或激光产生的危险性。(2)本专利技术所提供的可见光固化胶水，得到的成型件精度高(误差小于0.1mm)，表面无粘性残余，表面质量好，打印以后的模型无须有机溶剂清洗或使用紫外箱继续照射；使用肥皂水或温水即可清洗，使用日光照射或室内照明灯光即可完成后固化处理，无需紫外固化箱等设备。(3)本专利技术所提供的可见光固化胶水，固化所需光能小，在亮度为100cd/m2以上的数字显像设备上即可固化，即任何数字显示技术(包括任意投影仪，显示器，移动设备屏幕)都可作为固化光源，固化时间依据光源亮度进行调整，但均可在100秒以内完成。即该固化胶水对设备的数字光源系统要求低，能够有效节省光源系统易耗件的更换成本，节省打印过程中光源系统的耗能，使得打印设备生产成本和研发技术要求更低。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：一种可见光固化胶水，包括按重量百分比计以下组分：上述各组分的重量百分比之和为100％。一种可见光固化胶水的制备方法，包括以下步骤：1)把配方量的活性稀释剂分为两部分，分别记为第一活性稀释剂和第二活性稀释剂；2)分别取第一活性稀释剂、配方量的预聚物和配方量的颜料，依次加入第一反应釜内，搅拌至充分溶解，并混合均匀，得到第一混合物；3)将第一混合物移入遮光封闭的第二反应釜内，加入配方量的固化助剂，得到第二混合物；4)把配方量的光引发剂在避光环境下溶解于第二活性稀释剂中，然后投入至第二反应釜内，接着在真空条件下搅拌至充分溶解，并混合均匀，得到第三混合物；5)在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光固化胶水，其特征在于，包括按重量百分比计以下组分：上述各组分的重量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.一种可见光固化胶水，其特征在于，包括按重量百分比计以下组分：上述各组分的重量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的可见光固化胶水，其特征在于，所述预聚物为聚氨酯丙烯酸酯预聚物或者聚氨酯甲基丙烯酸酯预聚物。3.根据权利要求1所述的可见光固化胶水，其特征在于，所述活性稀释剂为甲基丙烯酸酯类活性稀释剂或丙烯酸酯类活性稀释剂。4.根据权利要求1所述的可见光固化胶水，其特征在于，所述活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、四氢呋喃丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸十八酯中的其中一种或任意组合。5.根据权利要求1所述的可见光固化胶水，其特征在于，所述光引发剂的响应波长为400-760nm；所述光引发剂为甲基苯甲酰基氧化膦类、硫杂蒽酮类、安息香醚类、氟化苯基钛茂类、硫代叮啶酮-碘鎓盐体系、樟脑醌类和四溴荧光黄中的其中一种或任意组合。6.根据权利要求1所述的可见光固化胶水，其特征在于，所述固化助剂为三级胺助引发剂、季胺类丙烯酸酯、烷基硫醇、多官能度巯基脂类和有机硅氧烷改性活性稀释剂中的其中一种或任意组合。7.根据权利要求6所述的可见光固化胶水，其特征在于，所述三级胺助引发剂包括N,N－二甲基氨基甲酸乙酯和N，N－二甲氨基苯甲酸异辛酯；所述季...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐天，
申请(专利权)人：唐天，
类型：发明
国别省市：广东;44