用于3D打印机的光固化型高分子组合物制造技术

本发明专利技术涉及用于3D打印机的光固化型高分子组合物，其包含UV固化聚氨酯低聚物、光引发剂、硅烷偶联剂、低聚物和稳定剂。根据所述用于3D打印机的光固化型高分子组合物，可以制造出热性能、强度、弹性模量和延伸率等物理特性优异的3D打印输出物，并且可以制造出即使原始形状通过3D打印输出物的使用而变形也能够实现形状复原的3D打印输出物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于3D打印机的光固化型高分子组合物
本专利技术涉及一种用于3D打印机的光固化型高分子组合物，作为用于3D打印机的光固化型高分子组合物，更具体而言，是可以适用于3D打印的形式的光固化型高分子，通过利用其进行3D打印，从而能够制造出热性能、强度、弹性模量以及延伸率等物理特性优异，并且可实现形状复原的3D打印输出物。
技术介绍
3D打印机具有使物理对象以3D形成的方式构成的3D打印原理。作为使这种3D打印机将物理对象以3D形成的用于3D打印的油墨，持续进行关于用于3D打印的树脂组合物的研究。3D打印的优点是，即使只生产一个产品，生产费用也相对较低，并且可以自由地制造出任何形状的产品。在现有的模型制造技术中，由于是在制造模具后利用模具生产产品，因此制造一个产品所需的费用非常高，但3D打印技术是在没有模具的前提下将原料一层一层地层叠而生产产品，因此非常适合多种少量生产。另外，根据3D打印技术，无论多么复杂形状的产品也可以简单地生产，因此可以说能够利用3D打印技术生产的产品的类型实际上无限多。由此，期待3D打印技术在制造业、医疗、IT领域等多方面改变技术范式，引领产业改革。用于3D打印机的材料应具有适当的熔点和流动性，以使在FDM方式的情况下在打印机的喷嘴部显示出圆滑的流动性，并且具有快速固化速度，以防止在喷嘴部压出后输出物的变形。在热塑性树脂中作为具有所述特性且目前最广泛使用的长丝材料，以聚乳酸(polylacticacid)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrilebutadienestyrene，ABS)为主，作为高耐热性、高性能性材料，使用聚醚酰亚胺(Polyetherimide，PEI)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)等。但是，存在材料性能与由原始注射材料制造的方式的材料明显不同的局限性，并且在输出后没有特别的可以更加提高强度的方法。作为3D打印机的一般材料之一的聚乳酸(polylacticacid)是用从玉米的淀粉提取的原料制造的环保树脂，即使盛有热食或者孩子用嘴咬或吸吮，既不会检测出环境激素也不会检测出重金属等有害物质而具有稳定的实用特性。另外，虽然其在用作可生物降解高分子时具有与一般塑料相同的特征，但具有在废弃时被微生物100％生物降解的优点。聚乳酸(polylacticacid)由于其对人体和环境无害的可生物降解特性，因此最近在塑料废弃物问题上受到关注。但是，就具有所述优点的聚乳酸(polylacticacid)材料而言，由于其脆性高而抗冲击性弱且柔韧性低，因此其在需要柔软的触感的玩具或要求抗冲击性的工业用输出物的应用中具有局限性，进而持续要求开发新的材料。由于FDM方式的技术局限性而难以制造精密零件和高功能零件，需要专利技术出作为在3D打印机材料中输出品质好且制作速度快而在工业用专业3D打印机中广泛使用的光固化型树脂，具有高分子聚合物特性的材料。近年来，3D打印技术应用于多种医学领域，在制作时间和费用、工艺方面比现有的切割加工更有效。但是，如上所述，在利用如现有聚乳酸等用于3D打印机的材料的情况下，由于对输出物的物理特性的局限性，存在难以应用于医学领域的问题，迫切需要开发能够应用于多种医学领域的用于光固化型高分子3D打印机的材料。现有技术文献专利文献专利文献1KR10-1831819B1
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的是，提供一种用于3D打印机的光固化型高分子组合物。本专利技术的另一目的是，提供一种能够制造出热性能、强度、弹性模量和延伸率等物理特性优异的3D打印输出物的用于3D打印机的光固化型高分子组合物。本专利技术的另一目的是，涉及一种能够制造出即使原始形状通过使用而变形也可以实现形状复原的3D打印输出物的用于3D打印机的光固化型高分子组合物。用于解决课题的手段为了实现所述目的，根据本专利技术的一实施例的用于3D打印机的光固化型高分子组合物可以包含由下述化学式1表示的UV固化聚氨酯低聚物、光引发剂、硅烷偶联剂、低聚物和稳定剂：[化学式1][化学式2]其中，A是由所述化学式2表示的取代基，*表示键合的部分，R1至R8彼此相同或不同，各自独立地为取代或未取代的碳原子数1至200的亚烷基、取代或未取代的碳原子数6至200的亚芳基、取代或未取代的核原子数5至200的亚杂芳基、以及取代或未取代的碳原子数3至200的亚环烷基，所述取代的亚烷基、取代的亚芳基、取代的亚杂芳基、以及取代的亚环烷基被选自由氢、氘、氰基、硝基、卤素基、羟基、碳原子数1至30的烷基、碳原子数1至20个的环烷基、碳原子数2至30的烯基、碳原子数2至24的炔基、碳原子数7至30的芳烷基、碳原子数6至30的芳基、核原子数5至60的杂芳基、碳原子数6至30的杂芳基烷基、碳原子数1至30的烷氧基、碳原子数1至30的烷基氨基、碳原子数6至30的芳氨基、碳原子数6至30的芳烷基氨基、碳原子数2至24的杂芳氨基、碳原子数1至30的烷基甲硅烷基、碳原子数6至30的芳基甲硅烷基、以及碳原子数6至30的芳氧基构成的组中的1种以上的取代基取代，在被多个取代基取代的情况下它们彼此相同或不同。所述UV固化聚氨酯低聚物的重均分子量为10000至1000000。所述光引发剂为由下述化学式4表示的化合物：[化学式4]其中，X1为S、O或N(R11)，R9至R11彼此相同或不同，各自独立地为氢、氘、氰基、硝基、卤素基、羟基、取代或未取代的碳原子数1至30的烷基、以及取代或未取代的碳原子数3至30的环烷基，所述取代的烷基和取代的环烷基被选自由氢、氘、氰基、硝基、卤素基、羟基、碳原子数1至30的烷基、碳原子数1至20个的环烷基、碳原子数2至30的烯基、碳原子数2至24的炔基、碳原子数7至30的芳烷基、碳原子数6至30的芳基、核原子数5至60的杂芳基、碳原子数6至30的杂芳基烷基、碳原子数1至30的烷氧基、碳原子数1至30的烷基氨基、碳原子数6至30的芳氨基、碳原子数6至30的芳烷基氨基、碳原子数2至24的杂芳氨基、碳原子数1至30的烷基甲硅烷基、碳原子数6至30的芳基甲硅烷基、以及碳原子数6至30的芳氧基构成的组中的1种以上的取代基取代，在被多个取代基取代的情况下它们彼此相同或不同。所述低聚物可以选自环氧丙烯酸酯低聚物、H12二烷-双缩水甘油醚(4,4'-(1-甲基亚乙基)双环己烷醇与氯甲基环氧乙烷的聚合物，4,4'-(1-Methylethylidene)biscyclohexanol，polymerwith(chloromethyl)oxirane)、以及它们的混合物构成的组。所述稳定剂可以选自由2,6-二叔丁基对甲酚、二乙基乙醇胺、三己胺、受阻胺、有机磷酸盐、受阻酚、以及它们的混合物构成的组。所述用于3D打印机的高分子组合物包含UV固化聚氨酯低聚物，相对于所述UV固化聚氨酯低聚物100重量份，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于3D打印机的光固化型高分子组合物，其中，/n包含：/n由下述化学式1表示的UV固化聚氨酯低聚物，/n光引发剂，/n硅烷偶联剂，/n低聚物，以及/n稳定剂；/n[化学式1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180824 KR 10-2018-00992771.一种用于3D打印机的光固化型高分子组合物，其中，
包含：
由下述化学式1表示的UV固化聚氨酯低聚物，
光引发剂，
硅烷偶联剂，
低聚物，以及
稳定剂；
[化学式1]



[化学式2]



其中，
A是由所述化学式2表示的取代基，
*表示键合的部分，
R1至R8彼此相同或不同，各自独立地为取代或未取代的碳原子数1至200的亚烷基，取代或未取代的碳原子数6至200的亚芳基，取代或未取代的核原子数5至200的亚杂芳基，以及取代或未取代的碳原子数3至200的亚环烷基，
所述取代的亚烷基、取代的亚芳基、取代的亚杂芳基和取代的亚环烷基被选自由氢、氘、氰基、硝基、卤素基、羟基、碳原子数1至30的烷基、碳原子数1至20个的环烷基、碳原子数2至30的烯基、碳原子数2至24的炔基、碳原子数7至30的芳烷基、碳原子数6至30的芳基、核原子数5至60的杂芳基、碳原子数6至30的杂芳基烷基、碳原子数1至30的烷氧基、碳原子数1至30的烷基氨基、碳原子数6至30的芳氨基、碳原子数6至30的芳烷基氨基、碳原子数2至24的杂芳氨基、碳原子数1至30的烷基甲硅烷基、碳原子数6至30的芳基甲硅烷基、以及碳原子数6至30的芳氧基构成的组中的1种以上的取代基取代，在被多个取代基取代的情况下它们彼此相同或不同。


2.根据权利要求1所述的用于3D打印机的光固化型高分子组合物，其中，所述UV固化聚氨酯低聚物的重均分子量为10000至1000000。


3.根据权利要求1所述的用于3D打印机的光固化型高分子组合物，其中，所述光引发剂为由下述化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈云燮，
申请(专利权)人：可来晖有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR