本发明专利技术涉及3D打印光固化变色指示树脂及3D打印方法，3D打印用光固化变色指示树脂，按重量份数计包括如下组分：低聚物20‑40份；单体10‑20份；稀释剂20‑50份；光引发剂1‑5份；光指示剂0.1‑3份；其中，光指示剂为含氮丙烯酸酯单体、含氮化合物等具有类似潜在光指示作用的物质。一种3D打印方法，采用上述3D打印用光固化变色指示树脂作为3D打印光敏树脂；3D打印机光源为波长280‑420nm的紫外光；二次固化光源为波长280‑420nm的紫外光。本发明专利技术通过在光敏树脂中加入“光指示剂”，使材料在经过二次固化前后外观呈现出明显的差异，从而有效避免了材料多次固化及未做二次固化的问题。
【技术实现步骤摘要】
3D打印方法、3D打印光固化变色指示树脂及其制备方法
本专利技术涉及3D打印
，尤其涉及3D打印方法、3D打印光固化变色指示树脂及其制备方法。
技术介绍
3D打印是根据所设计的3D模型通过3D打印设备逐层增加材料来制造三维产品的技术，这种逐层堆积成型技术又被称作增材制造，综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多邻域的前沿技术，是快速成型技术的一种，被誉为“第三次工业革命”的核心技术，与传统制造相比，3D打印具有结构优化、节约材料和节省能源的有点，能很大程度上提升产品的制造效率和精确度，因此近几年迅速成为成形技术研究的终点。材料是3D打印的物质基础，也是当前制约3D打印发展的瓶颈，在某种程度上，材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用。光固化树脂是众多3D打印材料中的一种，目前光固化3D打印材料在一次成型后，都需要经过二次固化来进一步提高材料的力学性能，不仅如此，过长的二次固化时间也会导致材料力学性能的下降，因此需要对材料采取合适的二次固化时间。而通常二次固化前后材料除了性能上有明显的差异外，在外观上很难区分，导致在实际应用过程中易出现材料多次固化及未做二次固化的现象。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种3D打印光固化变色指示树脂。本专利技术通过在光敏树脂中加入“光指示剂”，使材料在经过二次固化前后外观呈现出明显的差异，从而有效避免了材料多次固化及未做二次固化的问题，确保材料达到最佳的力学性能。此外，二次固化产生的发色基团会随着存放时间的延长，指示色会逐渐褪去，对树脂的颜色影响较小。本专利技术的另一目的还在于提供一种3D打印方法，利用上述3D打印光固化变色指示树脂，使材料在经过二次固化前后外观呈现出明显的差异。为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种3D打印用光固化变色指示树脂，按重量份数计包括如下组分：其中，光指示剂为含氮丙烯酸酯单体、含氮化合物等具有类似潜在光指示作用的物质。作为优选，还包括按重量份数计的如下原料组分中的一种或多种：作为优选，所述低聚物为：分子量为500-6000的聚氨酯丙烯酸酯、分子量为700-3800的环氧丙烯酸酯、分子量为450-7000的不饱和聚酯树脂中的一种或一种以上混合物。作为优选，所述单体为：三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、(2)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(4)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(10)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(4)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(10)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯中的一种或一种以上混合物。作为优选，所述稀释剂为：1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或一种以上混合物。作为优选，所述光引发剂为：1-羟基-环己基-苯基甲酮、819、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮(2,4异构体混合物)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或一种以上混合物。作为优选，所述光指示剂为：N-羟乙基-3,3-二甲基-6-硝基吲哚啉螺吡喃、N-甲基-N-亚硝基苯胺、溴丙酰螺苯并噁嗪环己烷、4,4'-联吡啶中的一种或一种以上混合物。作为优选，所述纳米粒子为聚四氟乙烯纳米粉体，其平均粒径为20-100nm。作为优选，所述稳定剂为：对苯二酚、叔丁基苯醌、6-叔丁基-2，4-二甲基苯酚、对羟基苯甲醚中的一种或一种以上混合物；消泡剂为ACP-0544、AFE-0030、ACP-3183、ACP-1920中的一种；流平剂为AKN-1158、BYK-354、德谦495、MOK-2024、AOSEYUN-LP1015中的一种。一种3D打印方法，包括：采用如上任一项所述的3D打印用光固化变色指示树脂作为3D打印光敏树脂；3D打印机光源为1.5-4mW/cm2、波长280-420nm的紫外光；二次固化光源为40-80mW/cm2，波长280-420nm的紫外光。本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：1、本专利技术是通过在3D打印光敏树脂中添加聚四氟乙烯纳米粉体，进而提高材料的力学性能。与无机填料不同的是，聚四氟乙烯粉体是一类有机高分子聚合物，与树脂的相容性好，不易分层，且与树脂的折射率相近，几乎不影响树脂的外观。2、本专利技术是通过在3D打印光敏树脂中添加光指示剂，利用光指示剂在紫外光照射下，生成有色产物，二次固化前后明显的颜色差异，从而避免3D打印样件因多次固化而降低力学性能，同时有色产物并不是特别稳定，其共轭结构可以被分解并重排，又形成更为稳定的无色或浅色物质，对树脂颜色影响较小。3、本专利技术的光敏树脂成型件表面精度高，纳米粉体进一步降低了树脂的体积收缩率，从而使打印的成品具有更好的尺寸稳定性。本专利技术的3D打印方法同样具有以上有益效果。具体实施方式下面实施例和对比例对本专利的优选实施方案作进一步详细的说明。本专利技术公开的一种3D打印用光固化变色指示树脂，按重量份数计包括如下原料组分：还可以加入按重量份数计包括如下原料组分中的一种或多种：其中，光指示剂为含氮丙烯酸酯单体、含氮化合物等具有类似潜在光指示作用的物质。其中，所述低聚物为：分子量为500-6000的聚氨酯丙烯酸酯、分子量为700-3800的环氧丙烯酸酯、分子量为450-7000的不饱和聚酯树脂中的一种或一种以上混合物。其中，所述单体为：三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、(2)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(4)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(10)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(4)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(10)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯中的一种或一种以上混合物。其中，所述稀释剂为：1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或一种以上混合物。其中，所述光引发剂为：1-羟基-环己基-苯基甲酮、819、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮(2,4异构体混合物)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或一种以上混合物。其中，所述光指示剂为：N-羟乙基-3,3-二甲基-6-硝基吲哚啉螺吡喃、N-甲基-N-亚硝基苯胺、溴丙酰螺苯并噁嗪环己烷、4，4'-联吡啶中的一种或一种以上混合物。其中，所述纳米粒子为聚四氟乙烯纳米粉体，其平均粒径为20-100nm。其中，所述稳定剂为：对苯二酚、叔丁基苯醌、6-叔丁基-2，4-二甲基苯酚、对羟基苯甲醚中的一种或一种以上混合物；消泡剂为ACP-0544、AFE-0030、ACP-3183、A本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3D打印用光固化变色指示树脂，其特征在于，按重量份数计包括如下原料组分：
【技术特征摘要】
1.一种3D打印用光固化变色指示树脂，其特征在于，按重量份数计包括如下原料组分：其中，光指示剂为具有潜在光致变色作用的物质。2.根据权利要求1所述的一种3D打印用光固化变色指示树脂，其特征在于，还包括按重量份数计的如下原料组分中的一种或多种：3.根据权利要求1所述的一种3D打印用光固化变色指示树脂，其特征在于，所述低聚物为：分子量为500-6000的聚氨酯丙烯酸酯、分子量为700-3800的环氧丙烯酸酯、分子量为450-7000的不饱和聚酯树脂中的一种或一种以上混合物。4.根据权利要求1所述的一种3D打印用光固化变色指示树脂，其特征在于，所述单体为：三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、(2)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(4)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(10)乙氧化双酚A二丙烯酸酯、(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(4)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(10)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯中的一种或一种以上混合物。5.根据权利要求1所述的一种3D打印用光固化变色指示树脂，其特征在于，所述稀释剂为：1，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或一种以上混合物。6.根据权利要求1所述的一种3D打印用光固化变色指示树脂，其特征在于，所述光引发剂为：1-羟基-环己基-苯基甲酮、819、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、异丙基硫杂蒽酮(2,4异构体混合物)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或一种以上混合物。7.根据权利要求1所述的一种3D打印用光固化变色指示树脂，其特征在于，所述光指示剂为：N-羟乙基-3,3-二甲基-6-硝基吲哚啉...
【专利技术属性】
技术研发人员：张成龙，庞博，卢俊团，唐玉蓉，
申请(专利权)人：先临三维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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