3D打印光敏树脂及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种3D打印光敏树脂，以所述3D打印光敏树脂的总质量为100％计，包括20‑40％的丙烯酸低聚物、25‑50％活性稀释剂、2‑15％的微粉蜡、0.5‑6％的光引发剂、0.05‑2％的紫外吸收剂、0.2‑1％的消泡剂和5‑20％的填充剂。本发明专利技术提供的3D打印光敏树脂通过各特定配比的原料组分的共同作用，不但具有好的燃烧性能、低的灰分、力学性能优异等特性，而且采用该3D打印光敏树脂制造的样件表面光滑，无需进一步打磨抛光处理，可以直接应用，提高工艺效率。

3D printing photosensitive resin and its preparation method

The invention belongs to the technical field of polymer materials, in particular to a 3D printing photosensitive resin, which comprises 20 \u2011 40% acrylic oligomer, 25 \u2011 50% active diluent, 2 \u2011 15% micropowder wax, 0.5 \u2011 6% photoinitiator, 0.05 \u2011 2% UV absorber, 0.2 \u2011 1% defoamer and 5 \u2011 20% Filler with the total mass of the 3D printing photosensitive resin of 100%. The 3D printing photosensitive resin provided by the invention has not only good combustion performance, low ash content, excellent mechanical properties and other characteristics through the joint action of various raw materials with specific proportion, but also the surface of the sample made of the 3D printing photosensitive resin is smooth, without further grinding and polishing treatment, which can be directly applied to improve process efficiency.

【技术实现步骤摘要】
3D打印光敏树脂及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种3D打印光敏树脂及其制备方法。
技术介绍
增材制造技术通常又被称为“3D打印技术”，是一种基于数字模型文件将材料逐层叠加而成型的快速制造技术，该技术可以快速制造三维零件进行设计验证或作为功能原型的验证，无需模具，有效的缩短了加工周期，易于实现快速小批量制造复杂三维结构零件，同时该技术也可以广泛应用于个性化领域。近年来，随着科学技术的快速发展，3D打印技术在工业制造领域得到迅速发展，3D打印材料越来越多，其被直接用于生产工业零件。目前3D打印技术主要分为：立体光刻技术(SLA)、数字光处理技术(DLP)、选择性激光烧结技术(SLS)、熔融沉积/熔丝沉积技术(FDM)、分层实体制造技术(LOM)、电子束熔丝沉积(EBFF)技术等，其中，SLA和DLP是以光固化树脂为原材料的成型技术，由于其制造原型表面质量好、尺寸精度高以及能够实现精细复杂产品的成型加工等特点，被广泛的应用于熔模精密铸造领域。熔模精密铸造是铸造行业中一项优异的工艺技术，其获得的产品精密度高、复杂，接近于零件最终的形状，可以不经后续加工就直接应用，其应用领域非常广泛。但是传统熔模精密铸造方法需要通过模具或者计算机数字控制机床(CNC)加工出来制造熔模，生产工业复杂，产品开发周期长，制造成本高，精度不容易控制，而3D打印技术的优点刚好弥补了传统熔模精密铸造的缺点，可以借助数字化模型，快速的制备得到复杂的三维模型作为熔模，这极大地降低了其生产成本。在熔模精密铸造领域，熔模的表面光滑度越高，后处理工艺越简单，打印表面光滑的熔模模型可以减小后续打磨工艺，甚至可以不需要打磨而直接得到表面光滑的金属器件。目前，3D打印技术中用于熔模铸造的技术主要为SLA和DLP，由于DLP技术在XY平面上是有正方形像素点组成，而SLA技术是有圆形光斑扫描成面，这两种技术均会导致其在制备零件原型时在曲面上产台阶，使制造的零件表面不够光滑，无法直接应用于熔模铸造，需要后续的打磨抛光工艺除去台阶成纹，这极大的增加制造成本。而目前降低模型曲面上产台阶导致表面不够光滑的方式主要为：通过降低层厚的方式降低Z方向成纹或通过提高精度和像素抖动的方式来降低XY方向上成纹等依靠设备的精度来实现，但这两种方式均会大大提高设备的成本，同时会降低加工效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种3D打印光敏树脂，旨在解决现有3D打印光敏树脂的样件时往往在样件曲面上产台阶，导致样件表面不光滑，需要进一步打磨抛光处理才能应用于熔模精密铸造等领域，增加工艺处理时间和成本的技术问题。本专利技术的另一目的在于提供一种3D打印光敏树脂的制备方法。一种3D打印光敏树脂，以所述3D打印光敏树脂的总质量为100％计，包括以下质量百分含量的原料组分：优选地，所述微粉蜡的粒径为0.5～10微米；和/或，所述微粉蜡选自：聚丙烯微粉蜡、聚环氧乙烷微粉蜡中至少一种。优选地，所述活性稀释剂选自数均分子量为200～1000的聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯中至少一种。优选地，所述活性稀释剂还包含有多官能团丙烯酸酯，所述多官能团丙烯酸酯选自：乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和/或乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯。优选地，所述多官能团丙烯酸酯在所述活性稀释剂中的质量百分含量低于20％；和/或，所述乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯选自：TMP6EOTA、TMP3EOTA、TMP9EOTA中至少一种。优选地，所述丙烯酸低聚物选自：聚醚类丙烯酸酯和/或聚酯类丙烯酸酯。优选地，所述光引发剂选自：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膦酸乙酯、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、1-羟基环已基苯基甲酮、2-异丙基硫杂蒽酮(2,4异构体混合物)、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗琳基-1-丙酮中至少一种。优选地，所述紫外吸收剂选自：酞青蓝、花青素、苯胺黑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二(1-甲基-1-苯乙基)苯酚、2-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)苯并三唑、2,2'-亚甲基双[6-(苯并三唑-2-基)-4-叔辛基苯酚]中至少一种。优选地，所述消泡剂选自：FOAM7032，TEGOAirex920，BYK-024、Defoamex820N中至少一种；和/或，所述填充剂选自：LL-S662蜡珠、YH-W106蜡珠、YH-W206蜡珠、YH-W209蜡珠、Freeman蜡片中至少一种。一种3D打印光敏树脂的制备方法，包括以下步骤：获取配方量的丙烯酸低聚物和活性稀释剂混合处理后，得到第一混合物；获取配方量的填充剂，将所述填充剂融化后添加到温度为40～60℃的所述第一混合物中，混合处理得到第二混合物；获取配方量的引发剂和紫外吸收剂，将所述引发剂和所述紫外吸收剂添加到所述第二混合物中，混合处理得到第三混合物；获取配方量的微粉蜡，在所述第三混合物温度低于50℃的搅拌条件下，将所述微粉蜡添加到所述第三混合物中，混合处理得到第四混合物；获取配方量的消泡剂，将所述消泡剂添加到所述第四混合物中，混合处理得到3D打印光敏树脂。本专利技术提供的3D打印光敏树脂，以所述3D打印光敏树脂的总质量为100％计，包括20-40％的丙烯酸低聚物、25-50％活性稀释剂、2-15％的微粉蜡、0.5-6％的光引发剂、0.05-2％的紫外吸收剂、0.2-1％的消泡剂和5-20％的填充剂。本专利技术3D打印光敏树脂以丙烯酸低聚物为主体材料，同时添加活性稀释剂、微粉蜡、光引发剂、紫外光吸收剂、消泡剂和填充剂等组分，通过各特定配比的原料组分的共同作用，不但具有好的燃烧性能、低的灰分、力学性能优异等特性，而且采用该3D打印光敏树脂制造的样件表面光滑，无需进一步打磨抛光处理，可以直接应用，提高工艺效率。本专利技术提供的3D打印光敏树脂的制备方法，根据不同原料组分的特性按顺序依次混合均匀，得到3D打印光敏树脂，该制备方法，操作简单，条件温和，适应于工业化生产和应用。附图说明图1是本专利技术实施例提供的3D打印光敏树脂打印件的表面效果原理图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。结合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。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本专利技术实施例说明书中所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印光敏树脂，其特征在于，以所述3D打印光敏树脂的总质量为100％计，包括以下质量百分含量的原料组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印光敏树脂，其特征在于，以所述3D打印光敏树脂的总质量为100％计，包括以下质量百分含量的原料组分：





2.如权利要求1所述的3D打印光敏树脂，其特征在于，所述微粉蜡的粒径为0.5～10微米；和/或，
所述微粉蜡选自：聚丙烯微粉蜡、聚环氧乙烷微粉蜡中至少一种。


3.如权利要求1或2所述的3D打印光敏树脂，其特征在于，所述活性稀释剂选自数均分子量为200～1000的聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯中至少一种。


4.如权利要求3所述的3D打印光敏树脂，其特征在于，所述活性稀释剂还包含有多官能团丙烯酸酯，所述多官能团丙烯酸酯选自：乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和/或乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯。


5.如权利要求4所述的3D打印光敏树脂，其特征在于，所述多官能团丙烯酸酯在所述活性稀释剂中的质量百分含量低于20％；和/或，
所述乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯选自：TMP6EOTA、TMP3EOTA、TMP9EOTA中至少一种。


6.如权利要求1、2、4、5任一所述的3D打印光敏树脂，其特征在于，所述丙烯酸低聚物选自：聚醚类丙烯酸酯和/或聚酯类丙烯酸酯。


7.如权利要求1、2、4、5任一所述的3D打印光敏树脂，其特征在于，所述光引发剂选自：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膦酸乙酯、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、1-羟基环已基苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖生斌，
申请(专利权)人：宁波市大联光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33