一种3D打印材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3D打印材料及制备方法，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂1‑5%，酞基磷氧化物1.8%，二苯乙二酮1.5%活性稀释剂3.5‑8%，颜色粉末0.1‑0.5%，表面改性剂0.1‑0.7%，陶瓷颗粒粉1‑1.5%，纳米抗菌剂2.5‑4%，余量为环氧树脂，采用多元脂肪胺及含多元双键的丙烯酸酯通过迈克尔加成反应合成超支化光敏树脂，再以新合成的环氧树脂作为基础材料，以酞基磷氧化物和二苯乙二酮为光引发剂，再加入活性稀释剂、颜色粉末、表面改性剂、陶瓷颗粒粉和纳米抗菌剂，合成3D打印材料。本发明专利技术3D打印材料，固化速率快，力学性能满足3D打印的要求，具有一定的工业化应用价值，附着力强，实验中没有脱层现象，固化前后体积变化不大。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印材料及制备方法
本专利技术涉及一种打印材料及制备方法，具体是一种3D打印材料及制备方法。
技术介绍
3D打印（英语：3Dprinting），属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术（即“积层造形法”）。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用已经有使用这种技术打印而成的零部件，意味着“3D打印”这项技术的普及。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。三维打印技术还有其他重要的优点。大多数金属和塑料零件为了生产而设计，这就意味着它们会非常笨重，并且含有与制造有关但与其功能无关的剩余物。在三维打印技术中，原材料只为生产所需要的产品，借用三维打印技术，他的团队生产出的零件更加精细轻盈。当材料没有了生产限制后，就能以最优化的方式来实现其功能，因此，与机器制造出的零件相比，打印出来的产品的重量要轻60%，并且同样坚固。近年来３Ｄ打印技术风起云涌，光敏树脂也逐渐走向大众市场，与此同时，对其性能要求也逐渐提高，如要求低黏度、固化后力学性能好等。国外已有不少收缩率小、力学性能好的光敏树脂投入生产，如ＤＳＭ公司生产的Ｓｏｍｏｓ１４１２０可替代传统的工程塑料ＡＢＳ，而国内较少具有生产类似产品的企业，以至于ＤＳＭ等公司长期以高价格（如Ｓｏｍｏｓ１４１２０售价高达２０００元／ｋｇ）垄断着我国的光敏树脂市场，因此，设计研发出高性能的光敏树脂很有必要。立体光固化成型法（SLA）作为3D打印的重要技术之一，目前来说3D材料对于SLA来说是核心技术，价格昂贵，限制了其使用。SLA技术主要用于制造多种模具、模型等；还可以在原料中通过加入其它成分，用SLA原型模代替熔模精密铸造中的蜡模。SLA技术成形速度较快，精度较高，但由于树脂固化过程中产生收缩，不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种3D打印材料及制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。同时本专利技术中加入陶瓷颗粒粉作为原材料的一种增强了3D打印材料的耐磨性，纳米抗菌剂的加入延长了打印物品的保存时间，加入活性稀释剂增加打印材料的离型性能力，有利于3D打印材料的实际使用。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂0.5-6.5%，酞基磷氧化物1.2-2.2%，二苯乙二酮1-2%，活性稀释剂3-10%，颜色粉末0.1-0.8%，表面改性剂0.1-1%，陶瓷颗粒粉1-1.5%，纳米抗菌剂2.5-4%，余量为环氧树脂。一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂0.75-6%，酞基磷氧化物1.5-1.8%，二苯乙二酮1.3-1.7%，活性稀释剂3-10%，颜色粉末0.1-0.8%，表面改性剂0.1-0.5%，陶瓷颗粒粉1-2%，纳米抗菌剂2.5-4%，余量为环氧树脂。一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂1-5%，酞基磷氧化物1.8%，二苯乙二酮1.5%，活性稀释剂3.5-8%，颜色粉末0.1-0.5%，表面改性剂0.1-0.7%，陶瓷颗粒粉1-1.5%，纳米抗菌剂2.5-4%，余量为环氧树脂。优选的，所述的活性稀释剂为单官能团、双官能团及多官能团活性稀释剂中的至少一种；所述单官能度活性稀释剂包括(甲基)丙烯酸环己酯、2-苯氧乙基(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸苄酯、双环癸烷丙烯酸酯的至少一种；所述双官能度活性稀释剂包括乙氧化双酚A(甲基)丙烯酸酯、烷氧化1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种；多官能度活性稀释剂包括烷氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的至少一种。优选的，所述的颜色粉末包括有机颜料及无机颜料中的任意一种，其中机颜料为大红粉、偶淡黄、酞青蓝中的任意一种，无机颜料为钛白、锌钡白、铅镉黄、铁蓝中的任意一种。一种3D打印材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用多元脂肪胺及含多元双键的丙烯酸酯通过迈克尔加成反应合成超支化光敏树脂，再以新合成的环氧树脂作为基础材料，以酞基磷氧化物和二苯乙二酮为光引发剂，再加入活性稀释剂、颜色粉末、表面改性剂、陶瓷颗粒粉和纳米抗菌剂，合成3D打印材料。作为本专利技术再进一步的方案：所述迈克尔加成反应是指亲电的共轭体系（电子受体）与亲核的负碳离子（电子给体）进行的共轭加成反应。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）固化速率快，力学性能满足3D打印的要求，具有一定的工业化应用价值；（2）附着力强，实验中没有脱层现象；（3）固化前后体积变化不大；（4）耐磨，使用于实际的使用；（5）离型性能力好，有利于实际使用。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂0.5%，酞基磷氧化物1.2%，二苯乙二酮1%，，活性稀释剂3%，颜色粉末0.8%，表面改性剂0.1%，陶瓷颗粒粉1%，纳米抗菌剂2.5%，余量为环氧树脂。采用多元脂肪胺及含多元双键的丙烯酸酯通过迈克尔加成反应合成超支化光敏树脂，并在后续的研究过程中，以新合成的环氧树脂作为基础材料，以酞基磷氧化物和二苯乙二酮为光引发剂，再加入活性稀释剂、颜色粉末、表面改性剂、陶瓷颗粒粉和纳米抗菌剂，从而合成出了性能较为优越的3D打印材料。实施例2一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂6.5%，酞基磷氧化物2.2%，二苯乙二酮2%，活性稀释剂10%，颜色粉末0.8%，表面改性剂1%，陶瓷颗粒粉1.5%，纳米抗菌剂4%，余量为环氧树脂。采用多元脂肪胺及含多元双键的丙烯酸酯通过迈克尔加成反应合成超支化光敏树脂，并在后续的研究过程中，以新合成的环氧树脂作为基础材料，以酞基磷氧化物和二苯乙二酮为光引发剂，再加入活性稀释剂、颜色粉末、表面改性剂、陶瓷颗粒粉和纳米抗菌剂，从而合成出了性能较为优越的3D打印材料。实施例3一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂0.75%，酞基磷氧化物1.5%，二苯乙二酮1.3%，活性稀释剂3%，颜色粉末0.1%，表面改性剂0.1%，陶瓷颗粒粉1%，纳米抗菌剂2.5%，余量为环氧树脂。采用多元脂肪胺及含多元双键的丙烯酸酯通过迈克尔加成反应合成超支化光敏树脂，并在后续的研究过程中，以新合成的环氧树脂作为基础材料，以酞基磷氧化物和二苯乙二酮为光引发剂，再加入活性稀释剂、颜色粉末、表面改性剂、陶瓷颗粒粉和纳米抗菌剂，从而合成出了性能较为优越的3D打印材料。实施例4一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂6%，酞基磷氧化物1.8%，二苯乙二酮1.7%，活性稀释剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂0.5‑6.5%，酞基磷氧化物1.2‑2.2%，二苯乙二酮1‑2%，活性稀释剂3‑10%，颜色粉末0.1‑0.8%，表面改性剂0.1‑1%，陶瓷颗粒粉1‑1.5%，纳米抗菌剂2.5‑4%，余量为环氧树脂。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂0.5-6.5%，酞基磷氧化物1.2-2.2%，二苯乙二酮1-2%，活性稀释剂3-10%，颜色粉末0.1-0.8%，表面改性剂0.1-1%，陶瓷颗粒粉1-1.5%，纳米抗菌剂2.5-4%，余量为环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂0.75-6%，酞基磷氧化物1.5-1.8%，二苯乙二酮1.3-1.7%，活性稀释剂3-10%，颜色粉末0.1-0.8%，表面改性剂0.1-0.5%，陶瓷颗粒粉1-2%，纳米抗菌剂2.5-4%，余量为环氧树脂。3.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于，包括以下按质量百分比的原料：光敏剂1-5%，酞基磷氧化物1.8%，二苯乙二酮1.5%，活性稀释剂3.5-8%，颜色粉末0.1-0.5%，表面改性剂0.1-0.7%，陶瓷颗粒粉1-1.5%，纳米抗菌剂2.5-4%，余量为环氧树脂。4.根据权利要求1或2或3所述的一种3D打印材料，其特征在于，所述的活性稀释剂为单官能团、双官能团及多官能团活性稀释剂中的至少一种；所述单官能度活...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹世景，杜武青，冯彤英，吕京美，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：广东,44