一种光固化韧性树脂材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种光固化韧性树脂材料，按重量配比，包括20‑50份的主体树脂、20‑45份的单体树脂、1‑5份的自由基型引发剂、3‑13份的分散剂和0.1‑3份的导电助剂。其中，自由基型引发剂由光引发剂和硫醇组成。本发明专利技术使用特定的分散剂将氧化石墨烯、纳米石墨烯、碳纳米管进行改性，改善其在树脂中的溶解性，使其充分溶解到光固化树脂中，得到可导电的光固化韧性树脂，提升光固化树脂的导电性，并具有光敏性好，收缩率底，成形精度高的优点；满足现有的紫外激光固化快速成形的要求的同时，还具有良好导电性能和去静电性能。

A Photocurable Toughness Resin Material and Its Preparation Method

The invention discloses a light curing tough resin material, which comprises 20 50 copies of main resin, 20 45 copies of monomer resin, 1 5 copies of free radical initiator, 3 13 copies of dispersant and 0.1 3 copies of conductive assistant according to weight ratio. The free radical initiator is composed of photoinitiator and mercaptan. The invention modifies graphene oxide, nanographene and carbon nanotubes by using specific dispersant, improves their solubility in resin, makes them fully dissolved in light-cured resin, obtains conductive light-cured toughness resin, improves the conductivity of light-cured resin, and has the advantages of good photosensitivity, low shrinkage and high forming precision, and meets the existing ultraviolet laser. In addition to the requirement of curing rapid prototyping, it also has good conductivity and electrostatic removal performance.

【技术实现步骤摘要】
一种光固化韧性树脂材料及其制备方法
本专利技术涉及用于光固化3D打印的树脂材料
，尤其涉及一种光固化韧性树脂材料及其制备方法。
技术介绍
3D打印作为一种增材制造技术，是目前一项较为热门的技术，3D打印技术解决了传统减材技术无法加工的复杂工件的制造，涉及包括国防、交通运输、机械制造生物医学等关键领域。而因高分子材料具有可快速由液体变成固体材料的优势，得到率先发展。尽管近些年的3D打印材料发展迅速，只能作大多数为模型或者临时的产品使用，随着工业技术的发展，制造业对打印材料的性能提出了更高的要求。因此，开发新型的打印材料迫在眉睫。光固化使用的高分子材料存在上述问题，这与所使用的固化材料有很大关系。研究发现，打印后的高分子材料由于只是直链的大分子有机物结构，并不具有导电性，因此限制了材料在导电及除静电领域的应用。由于石墨烯具有优秀的电性能、机械性能和热性能，它在复合材料中得到了越来越广泛的关注和应用。石墨烯通常在复合材料的制造中被用作增强剂和导电介质。但是石墨烯的化学性质不活泼，无法参与光固化的聚合反应。因此，有必要设计出一种新型的树脂材料以解决现有的光固化3D打印树脂无法导电的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种光固化韧性树脂材料及其制备方法，使光固化树脂具有良好的导电性能。为解决本专利技术的技术问题，本专利技术公开一种用于光固化的导电韧性树脂，包括以下按重量配比的成分：所述自由基型引发剂由光引发剂和硫醇组成。其中，所述光引发剂为苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦中的一种或多种的组合；所述硫醇为季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、1，4-丁二醇二(3-巯基丙酸酯)、乙二醇二(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种的组合。其中，所述分散剂为苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、聚苯乙烯-丙烯酰胺、聚丙烯酸丁酸-丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸、三聚磷酸酯、大豆磷酸酯中的一种或多种的组合。其中，所述主体树脂为二官聚碳酸改性聚氨酯丙烯酸树脂、四官聚碳酸改性聚氨酯丙烯酸树脂、六官聚碳酸改性聚氨酯丙烯酸树脂、二官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂、四官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂、六官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂、二官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂、四官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂、六官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂中的一种或多种的组合。其中，所述单体树脂为丙烯酰吗啉、丙烯酸异冰片酯、己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种的组合。其中，所述导电助剂为氧化石墨烯、碳纳米管、纳米石墨烯中的一种或多种的组合。其中，所述主体树脂为25份的四官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂和20份的六官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂的混合物；所述单体树脂为35份的1，6-己二醇二丙烯酸酯；所述光引发剂为3份的(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦；所述硫醇为2份的三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)；所述分散剂为8份的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸和5份的大豆磷酸酯；所述导电助剂为2份的氧化石墨烯。其中，所述主体树脂为28份的二官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂和22份的六官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂的混合物；所述单体树脂为20份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯和10份的丙烯酸异冰片酯的混合物；所述光引发剂为3份的苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和2份的(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦的混合物；所述硫醇为3份的乙二醇二(3-巯基丙酸酯)；所述分散剂为10份的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸；所述导电助剂为2份的碳纳米管。其中，所述主体树脂为30份的四官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂和20份的六官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂的混合物；所述单体树脂为10份的丙烯酸异冰片酯10份和20份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯的混合物；所述光引发剂为3份的苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦3份；所述硫醇为2份的1，4-丁二醇二(3-巯基丙烯酸)和1份的三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)的混合物；所述分散剂为4份的三聚磷酸酯和7份的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸的混合物；所述导电助剂为3份的纳米石墨烯。为解决本专利技术的技术问题，本专利技术还公开一种用于光固化的导电韧性树脂的制备方法，包括以下步骤：第一步：按上述的用于光固化的导电韧性树脂的配方，取硫醇和光引发剂，将硫醇放入反应釜中，升温至30-35℃，再将光引发剂放入反应釜中，在避光的条件下，中速搅拌2h，得到自由基型光引发剂，备用；第二步：按上述的用于光固化的导电韧性树脂的配方，取分散剂和导电助剂，将分散剂放入烧杯中，使用磁力搅拌器搅拌至混合均匀，再加入导电助剂，放入超声波搅拌器中超声1小时，再放入三辊机中机械研磨2小时，使其混合均匀，备用；第三步：按上述的用于光固化的导电韧性树脂的配方，取主体树脂和单体树脂，将主体树脂放入反应釜中逐渐从室温升温到50℃，反应30分钟，再加入单体树脂，一起在反应釜中中速搅拌1小时，最后将温度缓慢降到30℃，加入少量的所述自由基型光引发剂，高速搅拌30分钟，静置2小时至无气泡，备用；第四步：将第1、2、3步骤中所得的溶液一起加入到反应釜中高速搅拌2小时，静置后得到目标树脂。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术使用特定的分散剂将氧化石墨烯、纳米石墨烯、碳纳米管进行改性，改善其在树脂中的溶解性，使其充分溶解到光固化树脂中，得到可导电的光固化韧性树脂，提升光固化树脂的导电性，并具有光敏性好，收缩率底，成形精度高的优点；满足现有的紫外激光固化快速成形的要求的同时，还具有良好导电性能和去静电性能。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提供一种光固化韧性树脂材料，包括以下按重量配比的成分：其中，自由基型引发剂为光引发剂和硫醇的组合物；光引发剂为苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦中的一种或多种的组合。硫醇为季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、1，4-丁二醇二(3-巯基丙酸酯)、乙二醇二(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种的组合。具体的，在本专利技术实施例中，主体树脂为二官聚碳酸改性聚氨酯丙烯酸树脂、四官聚碳酸改性聚氨酯丙烯酸树脂、六官聚碳酸改性聚氨酯丙烯酸树脂、二官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂、四官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂、六官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂、二官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂、四官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂、六官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂中的一种或多种的组合。单体树脂为丙烯酰吗啉、丙烯酸异冰片酯、己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种的组合。分散剂为苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、聚苯乙烯-丙烯酰胺、聚丙烯酸丁酸-丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸、三聚磷酸酯、大豆磷酸酯中的一种或多种的组合。导电助剂为氧化石墨烯、碳纳米管、纳米石墨烯中的一种或多种的组合。为更清楚说明本专利技术的配方组成，以下列举6个不同配方的实施例，都可用于制备本专利技术的光固化韧性树脂材料。实施例1在本实施例中，主体树脂由10-20份脂肪族二官能度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光固化韧性树脂材料，其特征在于：包括以下按重量配比的成分：

【技术特征摘要】
1.一种光固化韧性树脂材料，其特征在于：包括以下按重量配比的成分：所述自由基型引发剂由光引发剂和硫醇组成。2.如权利要求1所述的光固化韧性树脂材料，其特征在于：所述光引发剂为苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦中的一种或多种的组合；所述硫醇为季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、1，4-丁二醇二(3-巯基丙酸酯)、乙二醇二(3-巯基丙酸酯)中的一种或多种的组合。3.如权利要求1所述的光固化韧性树脂材料，其特征在于：所述分散剂为苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、聚苯乙烯-丙烯酰胺、聚丙烯酸丁酸-丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸、三聚磷酸酯、大豆磷酸酯中的一种或多种的组合。4.如权利要求1所述的光固化韧性树脂材料，其特征在于：所述主体树脂为二官聚碳酸改性聚氨酯丙烯酸树脂、四官聚碳酸改性聚氨酯丙烯酸树脂、六官聚碳酸改性聚氨酯丙烯酸树脂、二官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂、四官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂、六官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂、二官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂、四官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂、六官聚四氢呋喃改性聚氨酯丙烯酸树脂中的一种或多种的组合。5.如权利要求1所述的光固化韧性树脂材料，其特征在于：所述单体树脂为丙烯酰吗啉、丙烯酸异冰片酯、己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种的组合。6.如权利要求1所述的光固化韧性树脂材料，其特征在于：所述导电助剂为氧化石墨烯、碳纳米管、纳米石墨烯中的一种或多种的组合。7.如权利要求1所述的光固化韧性树脂材料，其特征在于：所述主体树脂为25份的四官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂和20份的六官聚酯聚醚改性聚氨酯丙烯酸树脂的混合物；所述单体树脂为35份的1，6-己二醇二丙烯酸酯；所述光引发剂为3份的(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦；所述硫醇为2份的三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)；所述分散剂为8份的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸和5份的大豆磷酸酯；所述导电助剂为2份的氧化石墨烯。8.如权利要求1所述的光固化韧性树脂材料，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡广明，林云森，曹勇，
申请(专利权)人：深圳市诺瓦机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44