一种3D打印紫外光固化材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印紫外光固化材料及其制备方法；所述材料包括如下组分：脂肪族环氧丙烯酸酯25～50重量份；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20～40重量份；聚脲单体0～25重量份；活性稀释剂15～30重量份；引发剂0.05～1重量份；固化酶0.15～2重量份；分散剂0.3～3重量份；流平剂0.1～1.5重量份。所述光固化材料具有弹性好、耐黄变的优点；具有较高的反应活性和固化速度；本发明专利技术的固化材料具有韧性好、附着力强、反应活性高、固化速度快的优点；具有极大的市场前景和经济价值。

3D printing ultraviolet ray curing material and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of 3D printing, 3D printing and particularly relates to a UV curing material and a preparation method thereof; the material comprises the following components: 25~50 weight aliphatic epoxy acrylate; aliphatic polyurethane acrylate polyurea monomer 20~40 weight; 0~25 weight weight 15~30; reactive diluent; initiator 0.05 ~ 1 weight a 0.15 ~ 2 weight; immobilized enzyme; dispersing agent 0.3 to 3 parts by weight; leveling agent 0.1 to 1.5 parts by weight. The light curing material has the advantages of good elasticity, resistance to yellowing; activity and curing speed reaction has high; curing material of the invention has the advantages of good toughness, strong adhesion, high reactivity, fast curing; has great market prospects and economic value.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印紫外光固化材料及其制备方法
本专利技术属于3D打印
，具体涉及一种3D打印紫外光固化材料及其制备方法。
技术介绍
3D打印也叫快速成型制造，被誉为“引领第三次工业革命”的新兴产业。在众多3D打印成型工艺中，SLA(立体激光固化)是一种绿色环保的固化技术，具有环境友好、耗能少、固化快、精度高、固化产物性能优良等优点，被广泛应用于珠宝设计、建筑、医疗器械、汽车、航空航天等行业，是目前市面上应用最广泛的一种快速成型方法。打破国外技术垄断和定机定料的保护壁垒，促进国产化3D打印技术UV光固化成型的发展，开发低粘度、固化速度快、收缩率小、力学性能优良的3D打印光敏树脂是国内发展UV光固化材料的必然趋势。光固化材料顾名思义是指在特定光(紫外光)照下固化的树脂材料。由于该材料不需要加热、高压等加工工艺，而是通过层层叠加而成预设模型，因此会存在质脆、力学性能差的缺陷从而限制了其大规模应用。基于此，国内外学者通过增强增韧等方法对光固化材料的力学性能进行改性。CN104629231A公开了自由基引发烯丙基酯树脂复合玻璃纤维光敏树脂，所制得的光固化材料具有很好的强度和刚性，但是玻璃纤维含量过高会使其树脂中在分散不均匀，且硬而脆也不利于大规模推广；CN104893224A公开了聚醚丙烯酸酯或多环胺改性(支化)聚醚丙烯酸酯为原料制备得到的3D打印材料，材料的固化收缩率小、黄变性小、硬度和柔韧性适中。为了提高3D打印光固化材料柔韧性，扩大光固化材料的应用领域，开发固化速度快、收缩率小、耐黄变、弹性好的3D打印用光固化材料成为时代发展的必然要求。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有光固化材料粘度高、固化速度慢、收缩率低等技术瓶颈，开发一种固化速度快、收缩率小、耐黄变、弹性好的3D打印用光固化材料。为解决上述技术问题，本专利技术的一种3D打印紫外光固化材料，所述材料包括如下组分：优选的，所述脂肪族环氧丙烯酸酯的官能度为2，常温下粘度为1100cps，玻璃化转变温度为40℃。优选的，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的官能度为4，常温下粘度为4500cps,玻璃化转变温度为33℃。优选的，所述聚脲单体在常温下的粘度为2000-3000cps，断裂伸长率大于600％。优选的，所述活性稀释剂为三丙二醇类二丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种。优选的，所述引发剂为樟脑醌、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、安息香二甲醚中的一种或两种。优先的，所述固化酶为所述固化酶为脂肪酶。优选的，所述分散剂为氨基类改性嵌段共聚物、多元羧酸类嵌段共聚物中的至少一种。优选的，所述流平剂为聚丙烯酸酯。本专利技术还公开了任一项所述紫外光固化材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：A、聚脲单体制备：取丙烯酰氯，在氢氧化钠中和后加入50％的甲苯溶剂，经水洗、脱水、分离后制得聚脲单体；B、在装有搅拌器、温度计、冷凝器及加料槽的反应釜中，加入脂肪族环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和聚脲单体及活性稀释剂，搅拌；C、在反应釜中，加入分散剂、流平剂，搅拌均匀；D、往反应釜里面加入引发剂和固化酶，反应釜温度为40-60℃，待溶液呈透明颜色后停止搅拌。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术采用低粘度的长链聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯为低聚物，使本专利技术的UV光固化材料具有高柔韧性和附着力；丙烯酸氯改性聚脲单体的加入，使本专利技术的光固化材料具有弹性好、耐黄变的优点；以双官能团的TPGDA作为稀释剂，赋予了材料较高的反应活性和固化速度；本专利技术的固化材料具有韧性好、耐黄变、反应活性高、固化速度快的优点；具有极大的市场前景和经济价值。具体实施方式实施例实施例1：本实施例公开了一种3D打印紫外光固化材料，具体成分如下：实施例2：本实施例公开了一种3D打印紫外光固化材料，具体成分如下：实施例3：本实施例公开了一种3D打印紫外光固化材料，具体成分如下：实施例4：本实施例公开了一种3D打印紫外光固化材料，具体成分如下：实施例5：本实施例公开了一种3D打印紫外光固化材料，具体成分如下：实施例6：本实施例公开了一种3D打印紫外光固化材料，具体成分如下：实施例7：本实施例公开了一种3D打印紫外光固化材料，具体成分如下：实施例8本实施例公开了实施例1-7所述紫外光固化材料的制备方法：1)聚脲单体的制备：丙烯酰氯，在氢氧化钠中和后加入50％的甲苯溶剂，经水洗、脱水、分离后制得所需的聚脲单体；2)按照各实施例的配比要求，称量各原料物质；3)在装有搅拌器、温度计、冷凝器及加料槽的反应釜中，按照实验配比加入低聚物脂肪族环氧丙烯酸酯脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和改性聚脲单体及活性稀释剂，搅拌均匀后；4)在装有单体和稀释剂的反应釜中，缓慢加入分散剂、流平剂，搅拌均匀；5)往反应釜里面加入引发剂和固化酶，反应釜温度加热至40-60℃，待溶液呈透明颜色后停止搅拌即得目标产物，降至常温后装入黑色塑胶瓶中。实验例将实施例所制备的光固化材料置于3D打印机进行打印测试，对3D打印光固化实体材料以及成型产品的性能进行测试，测试结果如表1所示：表1显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术创造的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印紫外光固化材料，其特征在于，所述材料包括如下组分：

【技术特征摘要】
1.一种3D打印紫外光固化材料，其特征在于，所述材料包括如下组分：2.如权利要求1所述的紫外光固化材料，其特征在于，所述脂肪族环氧丙烯酸酯的官能度为2，常温下粘度为1100cps，玻璃化转变温度为40℃。3.如权利要求2所述的紫外光固化材料，其特征在于，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的官能度为4，常温下粘度为4500cps,玻璃化转变温度为33℃。4.如权利要求3所述的紫外光固化材料，其特征在于，所述聚脲单体在常温下的粘度为2000-3000cps，断裂伸长率大于600％。5.如权利要求4所述的紫外光固化材料，其特征在于，所述活性稀释剂为三丙二醇类二丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种。6.如权利要求5所述的紫外光固化材料，其特征在于，所述引发剂为樟脑醌、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、安息香二甲醚中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽珍，鲁晓东，傅兵，邓昌云，
申请(专利权)人：深圳飞扬兴业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44