一种高精度哑光3D打印用光固化树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高精度哑光3D打印用光固化树脂及其制备方法，属于光固化树脂技术领域。该高精度哑光3D打印用光固化树脂包括以下按质量百分数计的原料：低聚物树脂20～60％、单体稀释剂30～75％、光引发剂0.2～5％，反应助剂3～8％、填料1～5％、色浆0.1～2％。本发明专利技术所提供的光固化树脂能够快速固化，完全固化后体积收缩率小，成型精度高，同时成型后的模型哑光度高，表面质感细腻。表面质感细腻。表面质感细腻。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度哑光3D打印用光固化树脂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光固化树脂
，具体涉及一种高精度哑光3D打印用光固化树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]光敏树脂类似于传统的工程塑料(ABS和PBT等)，性能优越，在医疗器械、汽车、日用电子产品的样件制作等领域应用广泛。近些年，3D光敏树脂正被用于3D打印新兴行业，对比于传统热塑性3D打印材料，因3D光敏树脂具有打印时间短、产品表面光滑无拉丝、质地饱满、产品表面细腻、可用于生物材料等诸多优点而受到行业青睐与重视。
[0003]光敏树脂即为液态光固化树脂，亦称UV树脂，在紫外线或可见光照射下，树脂高分子在光引发剂的协助下交联聚合而形成聚合高分子，聚合方式根据光引发剂的不同分为自由基型聚合和阳离子型聚合。光固化过程具有无污染、无毒性、无刺激和生产安全等优点，是目前较为活跃的研究和开发领域。
[0004]3D打印用光敏树脂根据功能属性可分为通用硬性树脂、可水洗树脂、柔性树脂、弹性树脂、红蜡树脂、透明树脂、类ABS树脂、耐高温树脂等。红蜡树脂由于其细节度优异而被广泛应用于动画和珠宝行业，模型表面光滑细腻，不需二次加工和打磨。但国内现有的红蜡树脂由于树脂收缩率较高而难以达到较高细节度，且不能同时兼具高精度和高哑光效果。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高精度哑光3D打印用光固化树脂，该光固化树脂能够快速固化，完全固化后体积收缩率小，成型精度高，同时成型后的模型哑光度高，表面质感细腻。
[0006]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种高精度哑光3D打印用光固化树脂，其包括以下按质量百分数计的原料：低聚物树脂20～60％、单体稀释剂30～75％、光引发剂0.2～5％，反应助剂3～8％、填料1～5％、色浆0.1～2％。
[0008]作为本专利技术优选的实施方式，所述低聚物树脂选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、改性聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的至少一种。
[0009]作为本专利技术优选的实施方式，所述单体稀释剂选自三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、4
‑
丙烯酰吗啉、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。
[0010]作为本专利技术优选的实施方式，所述光引发剂选自1
‑
羟基
‑
环已基
‑
苯甲酮、苯基双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化磷、二苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化磷或双2,6
‑
二氟
‑3‑
吡咯苯基二茂钛中的至少一种。
[0011]作为本专利技术优选的实施方式，所述反应助剂选自丙烯酸酯共聚体、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、改性丙烯酸酯聚合物、高碳醇脂肪酸酯
复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
[0012]作为本专利技术优选的实施方式，所述填料选自二氧化硅、氧化锆或氧化铝中的至少一种。
[0013]作为本专利技术优选的实施方式，所述色浆为耐晒红、氧化铁黄、钛白、碳黑中的一种。
[0014]作为本专利技术优选的实施方式，所述光固化树脂固化所采用的紫外光波长为405nm。
[0015]作为本专利技术优选的实施方式，所述光固化树脂适用于LCD
‑
3D打印机或DLP
‑
3D打印机。
[0016]本专利技术还提供了如上所述的高精度哑光3D打印用光固化树脂的制备方法，其步骤如下：将配方量的低聚物树脂、单体稀释剂、光引发剂、反应助剂、填料及色浆在40～60℃温度下共混并搅拌均匀，形成均一稳定的体系，即得所述光固化树脂。本专利技术所选用的低聚物树脂具有较高的粘度，在此温度下进行共混能够提高原料的共混效率。
[0017]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0018]1、本专利技术所提供的3D打印用光固化树脂通过选用收缩率小的低聚物树脂，并控制低聚物树脂的含量来进一步降低收缩率，同时由于树脂在固化过程中体积变大，通过添加惰性材料填料来降低单位体积的树脂含量进一步有效地降低收缩率，另外色浆和填料的加入可以调控光固化过程中光的吸收和透过率，从而起到控制固化速度而达到降低收缩率的目的。通过从以上多方面降低收缩率(一般＜3％)，大大提高了成型精度。
[0019]2、本专利技术通过将填料和反应助剂加入光固化树脂中，使得打印得到的模型哑光度高，表面质感细腻。
[0020]3、本专利技术通过对各组分的用量进行科学调配，使光引发剂的量与光敏树脂中的C＝C双键数适配，从而使光固化树脂能够快速固化。
[0021]综上所述，采用本专利技术的3D打印用光固化树脂打印的模型兼具高精度和高哑光的效果，表面质感细腻，有效解决了目前国内红蜡树脂难以同时具备高精度和高哑光度的难题。
[0022]本专利技术所提供的3D打印用光固化树脂制备方法简单，易操作，产率高。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1所制得的光固化树脂打印的多个模型效果图；
[0024]图2为本专利技术实施例1所制得的光固化树脂打印的模型效果对比图；
[0025]图3为本专利技术对比例1所制得的光固化树脂打印的模型效果对比图；
[0026]图4为本专利技术对比例2所制得的光固化树脂打印的模型效果对比图；
[0027]图5为本专利技术对比例3所制得的光固化树脂打印的模型效果对比图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
[0029]本专利技术提供了一种高精度哑光3D打印用光固化树脂，其包括以下按质量百分数计的原料：低聚物树脂20～60％、单体稀释剂30～75％、光引发剂0.2～5％，反应助剂3～8％、填料1～5％、色浆0.1～2％。
[0030]其中，低聚物树脂选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、改性聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的至少一种。单体稀释剂选自三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、4
‑
丙烯酰吗啉、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。光引发剂选自1
‑
羟基
‑
环已基
‑
苯甲酮、苯基双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化磷、二苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化磷或双2,6
‑
二氟
‑3‑
吡咯苯基二茂钛中的至少一种。反应助剂选自丙烯酸酯共聚体、聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚酯改性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度哑光3D打印用光固化树脂，其特征在于：包括以下按质量百分数计的原料：低聚物树脂20～60％、单体稀释剂30～75％、光引发剂0.2～5％，反应助剂3～8％、填料1～5％、色浆0.1～2％。2.根据权利要求1所述的高精度哑光3D打印用光固化树脂，其特征在于：所述低聚物树脂选自脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、改性聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的高精度哑光3D打印用光固化树脂，其特征在于：所述单体稀释剂选自三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、4
‑
丙烯酰吗啉、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的高精度哑光3D打印用光固化树脂，其特征在于：所述光引发剂选自1
‑
羟基
‑
环已基
‑
苯甲酮、苯基双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化磷、二苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳丽伟，张振伟，
申请(专利权)人：中山大简科技有限公司，
类型：发明
国别省市：