一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂制造技术

技术编号:25702711 阅读:50 留言:0更新日期:2020-09-23 02:48
本发明专利技术公开了一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂,它由以下按重量份配比的原料制成:二官能度丙烯酸酯低聚物(JAZO‑401)10‑20份、六官能度聚氨酯丙烯酸酯(JAZO‑303)10‑20份、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)20‑40份、2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮(1173光引发剂,简称HMPF)0.5‑2份、废弃木薯渣10‑40份。通过此种方案合成一种含两种低聚物的自由基聚合型光敏树脂,其力学性能较单一组分的纯丙烯酸酯树脂有极大的提高,并且可以降低成本,对废弃物进行高值化利用提供了另一种途径;本发明专利技术的废弃纤维增强型光敏树脂具有反应活性高,凝胶率高(凝胶含量达到99.22%),力学性能较好(断裂伸长率为4.97%,拉伸强度为28.98 MPa,弹性模量为841.11 MPa),对固化设备及环境要求较低等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂
本专利技术属于3D打印
,具体涉及一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂的制备。
技术介绍
光固化成型3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,光敏树脂材料在紫外光照射下,引起光敏树脂辐射聚合,形成交联聚合物,制造出固体实体产品。光敏树脂具有经济、高效、环保、节能、适应性强等特点,在包装印刷、汽车工业、医疗卫生、航空航天、电子通信等领域都有着广泛的应用和广阔的市场。目前,现有光敏树脂本身成本较高,且存在光固化成型件后硬度低、耐热性差、力学性能差等问题,这些固有缺陷造成了成型件不能直接作为功能件使用,限制了光固化成型材料的应用范围。木薯渣含有纤维素,纤维素有良好的韧性、分散性和化学稳定性,在光敏树脂改性中可以充当增强剂的作用。鉴于国内现阶段对光敏树脂的研究不足,在某些方面仍处于探索阶段因此,利用现有原料制备一种性能较好的光敏树脂,探索一种新型的光敏树脂配方及其制备工艺,为国内进行光固化树脂的相关研究积累经验。
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适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂的配方和制备工艺,此种方案合成一种含两种低聚物的自由基聚合型光敏树脂,其性能较单一组分的纯丙烯酸酯树脂有极大的提高,并且可以降低成本,对废弃物进行高值化利用提供了另一种途径;本专利技术的废弃纤维增强型光敏树脂具有反应活性高,凝胶率高,力学性能较好,具有对固化设备及环境要求较低等特点。本专利技术以如下技术方案解决上述技术问题:本专利技术一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂,它由以下按重量份配比的原料制成:二官能度丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)10-20份、六官能度聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)10-20份、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)20-40份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173光引发剂,简称HMPF)0.5-2份、废弃木薯渣10-40份。制备方法包括如下操作步骤:S1、预处理:将购买的工业木薯渣加入已经配制好的浓度为10-15%双氧水中,后放入超声功率为60W、温度为50-60℃的超声波清洗仪中清洗30-40min,进行辅助脱色,后蒸馏水洗涤、抽滤,重复两次。之后放入烘箱105℃烘至恒重,粉碎过60目筛备用;S2、称取:在通风厨中使用分析天平准确称量浓度为3-5%的1173光引发剂、纯丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)、聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)和活性稀释剂TPGDA放入容器中避光密封保存备用;S3、混合:将步骤S2称取的树脂混合物放在数显恒温磁力搅拌器上60℃恒温以200-300rpm速度搅拌30-60min,加入已预处理好的木薯渣,继续以300-400rpm速度常温搅拌30-60min,所得到的无色透明液体即为制备好的液态光敏树脂,将盛装液态光敏树脂的药品瓶放在超声波清洗器中超声30-40min,除尽气泡后,置于暗处备用;S4、成膜:将步骤S3混合后的树脂加入到聚四氟乙烯模具中,液态树脂的高度约为模具深度的二分之一,模具置于水平的桌面,混合树脂中少许气泡可用洗耳球吹破;S5、固化:将装好液态光敏树脂的模具置于紫外灯下固化,紫外灯功率为80W,峰值波长为365nm,紫外灯固化照射高度为10cm,固化时间为3-5min,固化完成后,关掉紫外灯,将模具中的树脂片材取出即可;本专利技术具有以下有益效果:(1)本专利技术的3D打印光敏树脂中所选组分:低聚物、光引发剂、活性稀释剂等对皮肤刺激低、毒性小、价格较便宜,最大程度上保护人体健康和节省成本;(2)本专利技术旨在充分利用废弃纤维素资源,提高了3D打印光敏树脂中纤维素的固载量;(2)本专利技术的3D打印光敏树脂含有木薯渣的纤维素成分,可提高成型件的力学性能,拉伸强度和杨氏模量得到明显的提高。具体实施方式本专利技术的制备原料中,采用的二官能度丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)、六官能度聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)和三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)为主料、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173光引发剂,简称HMPF)、废弃木薯渣为助剂,主料和助剂的所需原料按重量份配比是:二官能度丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)10-20份、六官能度聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)10-20份、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)20-40份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173光引发剂,简称HMPF)0.5-2份、废弃木薯渣10-40份。以下是本专利技术的具体实施例:实施例1原料按重量份配比是:二官能度丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)10份、六官能度聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)10份、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)40份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173光引发剂,简称HMPF)1份、废弃木薯渣39份;本实施例3D打印光敏树脂的制备方法包括以下步骤:S1、预处理:将购买的工业木薯渣加入已经配制好的浓度为10%双氧水中,后放入超声功率为60W、温度为50-60℃的超声波清洗仪中清洗30min,进行辅助脱色,后蒸馏水洗涤、抽滤,重复两次。之后放入烘箱105℃烘至恒重,粉碎过60目筛备用;S2、称取:在通风厨中使用分析天平准确称量浓度为3%的1173光引发剂、纯丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)、聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)和活性稀释剂TPGDA放入容器中避光密封保存备用;S3、混合:将步骤S2称取的树脂混合物放在数显恒温磁力搅拌器上60℃恒温以200rpm速度搅拌30min,加入已预处理好的木薯渣,继续以300rpm速度常温搅拌30min,所得到的无色透明液体即为制备好的液态光敏树脂,将盛装液态光敏树脂的药品瓶放在超声波清洗器中超声30min,除尽气泡后,置于暗处备用;S4、成膜:将步骤S3混合后的树脂加入到聚四氟乙烯模具中,液态树脂的高度约为模具深度的二分之一,模具置于水平的桌面,混合树脂中少许气泡可用洗耳球吹破;S5、固化:将装好液态光敏树脂的模具置于紫外灯下固化,紫外灯功率为80W,峰值波长为365nm,紫外灯固化照射高度为10cm,固化时间为3min,固化完成后,关掉紫外灯,将模具中的树脂片材取出即可;实施例2原料按重量份配比是:二官能度丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)20份、六官能度聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)20份、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)20份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173光引发剂,简称HMPF)2份、废弃木薯渣38份;本实施例3D打印光敏树脂的制备方法包括以下步骤:S1、预处理:将购买的工业木薯渣加入已经配制好的浓度为15%双氧水中,后放入超声功率为60W、温度为50-60℃的超声波清洗仪中清洗40min,进行辅助脱色,后蒸馏水洗涤、抽滤,重复两次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂,它由以下按重量份配比的原料制成:二官能度丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)10-20份、六官能度聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)10-20份、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)20-40份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173光引发剂,简称HMPF)0.5-2份、废弃木薯渣10-40份;/n制备方法包括如下操作步骤:/nS1、预处理:将购买的工业木薯渣加入已经配制好双氧水中,后放入超声波清洗仪中清洗30-40min,进行辅助脱色,后蒸馏水(纤维与蒸馏水比例为1:100(g/ml))洗涤、抽滤,重复两次;之后烘干过筛备用;/nS2、称取:在通风橱内使用分析天平准确称量稀释后的1173光引发剂、纯丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)、聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)和活性稀释剂TPGDA放入容器中避光密封保存备用;/nS3、混合:将步骤S2称取的树脂混合物放在数显恒温磁力搅拌器上25℃恒温搅拌,加入S1步骤已预处理好的木薯渣,继续搅拌,所得到的无色透明液体即为制备好的液态光敏树脂,将盛装液态光敏树脂的药品瓶放在超声波清洗器中超声,除尽气泡后,置于暗处备用;/nS4、成膜:将步骤S3混合后的树脂加入到聚四氟乙烯模具中,液态树脂的高度约为模具深度的二分之一,模具置于水平的桌面,混合树脂中少许气泡可用洗耳球吹破;/nS5、固化:将装好液态光敏树脂的模具置于紫外灯下固化,固化完成后,关掉紫外灯,将模具中的树脂片材取出即可。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂,它由以下按重量份配比的原料制成:二官能度丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)10-20份、六官能度聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)10-20份、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)20-40份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173光引发剂,简称HMPF)0.5-2份、废弃木薯渣10-40份;
制备方法包括如下操作步骤:
S1、预处理:将购买的工业木薯渣加入已经配制好双氧水中,后放入超声波清洗仪中清洗30-40min,进行辅助脱色,后蒸馏水(纤维与蒸馏水比例为1:100(g/ml))洗涤、抽滤,重复两次;之后烘干过筛备用;
S2、称取:在通风橱内使用分析天平准确称量稀释后的1173光引发剂、纯丙烯酸酯低聚物(JAZO-401)、聚氨酯丙烯酸酯(JAZO-303)和活性稀释剂TPGDA放入容器中避光密封保存备用;
S3、混合:将步骤S2称取的树脂混合物放在数显恒温磁力搅拌器上25℃恒温搅拌,加入S1步骤已预处理好的木薯渣,继续搅拌,所得到的无色透明液体即为制备好的液态光敏树脂,将盛装液态光敏树脂的药品瓶放在超声波清洗器中超声,除尽气泡后,置于暗处备用;
S4、成膜:将步骤S3混合后的树脂加入到聚四氟乙烯模具中,液态树脂的高度约为模具深度的二分...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:广西春景环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:广西;45

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