【技术实现步骤摘要】
本申请属于光固化树脂，尤其是涉及一种光固化树脂用纳米二氧化硅分散体及光固化树脂。
技术介绍
1、光固化树脂是一种通过紫外线或可见光照射后能够迅速固化的材料。在数字光处理(dlp)技术中，光固化树脂被广泛用于快速原型制造、精密制造中。然而，现有的光固化树脂在耐温性和收缩率方面存在一些问题，这限制了其在实际应用中的使用。
2、为了提高光固化树脂的耐温性，研究人员常通过选择高玻璃化温度(tg)的低聚物来改善树脂的耐温性能，这些低聚物具有较高的tg，可以使树脂在高温条件下保持稳定性。另外，为了降低光固化树脂的收缩率，研究人员尝试在树脂中加入纳米二氧化硅等无机纳米粒子，该类纳米粒子具有较高的比表面积和较好的分散性，可以有效地减少树脂的收缩率，并提高树脂的力学性能。
3、然而，目前的光固化树脂仍然存在一些问题。首先，现有的光固化树脂在高温条件下的耐温性能有限，在高温环境下容易软化变形，无法满足某些高温应用的需求。其次，一些光固化树脂的收缩率不足，导致制造的产品尺寸不够稳定，影响产品的精度和质量。此外，一些现有的光固化树脂在后固化过程中需要加热处理，增加了制造成本和工艺复杂性。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：为解决现有技术中的上述不足，从而提供一种光固化树脂用纳米二氧化硅分散体及光固化树脂。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种光固化树脂用纳米二氧化硅分散体，采用如下方法制备而成：
4、将气相二氧
5、预分散体；再将预分散体加入硅烷偶联剂，加热进行接枝；将接枝后的预分散体进行研磨、烘烤，直至分散体不出现团聚。
6、优选地，所述活性稀释剂为三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种。
7、优选地，所述光固化树脂用纳米二氧化硅分散体的粒径为100-400nm，加热进行接枝的温度优选为50-100℃，烘烤的温度优选40-80℃。
8、优选地，所述分散剂为高分子量聚氨酯型分散剂和/或聚羧酸盐型分散剂，优选为byk163和/或byk190。
9、优选地，所述硅烷偶联剂为kh550、kh560、kh570中的一种或几种。
10、优选地，所述气相二氧化硅粉末、活性稀释剂、分散剂的质量比
11、为1:0.5-2:0.01-0.05，所述硅烷偶联剂占预分散体的质量分数优选为1-5 wt%。
12、本专利技术还提供一种光固化树脂，包含如下组分：丙烯酸树脂、活性稀释剂、上述纳米二氧化硅分散体、自由基引发剂。
13、优选地，所述光固化树脂包含如下重量份的组分：丙烯酸树脂20-50重量份，活性稀释剂20-70重量份，上述纳米二氧化硅分散体2-10重量份，自由基引发剂0.1-10重量份。
14、进一步，所述光固化树脂包含如下重量份的组分：丙烯酸树脂30-50重量份，活性稀释剂40-80重量份，纳米二氧化硅分散体5-10重量份，自由基引发剂0.5-5重量份。
15、优选地，所述丙烯酸树脂选自环氧丙烯酸树脂、环氧甲基丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂中的一种或几种。
16、优选地，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂选自cn1963ns、cn1964ns、cn9010、cn968ns、cn9013中的一种或几种。
17、优选地，所述活性稀释剂为1,3丁二醇二丙烯酸酯（sr212b）、二乙二醇二丙烯酸酯（sr230）、新戊二醇二丙烯酸酯（sr247）、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯（sr833）、三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯（sr368）、甲基丙烯酸异冰片酯（sr423）、二丙二醇二丙烯酸酯（sr508）、（2）乙氧化双酚a二甲基丙烯酸酯（sr348）、三环癸烷二甲醇甲基烯酸酯（sr834）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（sr351）、季戊四醇三丙烯酸酯（sr295）中的一种或几种。
18、优选地，所述自由基引发剂为二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮和二苯乙醇酮中的一种或几种。
19、进一步，所述自由基引发剂包含自由基引发剂1、自由基引发剂2，所述自由基引发剂1、自由基引发剂2分别用于吸收波长为385-405nm、300-365 nm的光线，所述自由基引发剂1优选为二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的至少一种，所述自由基引发剂2优选为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮和二苯乙醇酮中的至少一种。
20、优选地，所述光固化树脂还包括0.1-1重量份的流平剂，所述流平剂为有机硅流平剂和/或丙烯酸脂类流平剂，优选为byk307、byk3505、byk3510中的一种或几种。
21、优选地，所述光固化树脂还包括0.1-1重量份的消泡剂，所述消泡剂为有机硅类消泡剂和/或丙烯酸脂类消泡剂，优选为byk088、byk057、byk066n中的一种或几种。
22、优选地，所述光固化树脂还包括0.01-0.3重量份的uv色精。
23、本专利技术的有益效果是：
24、本专利技术提供了一种光固化树脂用纳米二氧化硅分散体，将气相二
25、氧化硅粉末、活性稀释剂与分散剂进行分散，再进行接枝、研磨、烘烤得到，将该预处理的纳米二氧化硅分散体与丙烯酸树脂、活性稀释剂、自由基引发剂制备光固化树脂，得到的光固化树脂具有耐高温、高精度、易成型等特点，具体是：
26、将光固化树脂的耐温性能提高至250℃以上（热变形温度@0.45mpa），使其能够承受高温环境下的使用需求，即使树脂在高温条件下仍能保持较好的强度和稳定性；
27、预处理的纳米二氧化硅分散体可以在树脂中形成有效的填充体系，抑制树脂的收缩，将光固化树脂的收缩率降低至2%以内，提高了产品的精度和准确性，减少了产品变形和尺寸误差的风险；
28、本专利技术的光固化树脂具有后固化方式简单的特点，无需加热后固化，仅需进行紫外光照射即可固化，使得成型过程更加方便和高效。
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1.一种光固化树脂用纳米二氧化硅分散体，其特征在于，采用如下方法制备而成：将气相二氧化硅粉末、活性稀释剂与分散剂进行分散，得到预分散体；再将预分散体加入硅烷偶联剂，加热进行接枝；将接枝后的预分散体进行研磨、烘烤，直至分散体不出现团聚。
2.根据权利要求1所述的光固化树脂用纳米二氧化硅分散体，其特征在于，所述活性稀释剂为三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种，光固化树脂用纳米二氧化硅分散体的粒径优选为100-400nm，加热进行接枝的温度优选为50-100℃，烘烤的温度优选为40-80℃。
3.根据权利要求1或2所述的光固化树脂用纳米二氧化硅分散体，其特征在于，所述分散剂为高分子量聚氨酯型分散剂和/或聚羧酸盐型分散剂，优选为BYK163和/或BYK190；所述硅烷偶联剂优选为KH550、KH560、KH570中的一种或几种；所述气相二氧化硅粉末、活性稀释剂、分散剂的质量比优选为1:0.5-2:0.01-0.05，所述硅烷偶联剂占预分散体的质量分数优选为1-5 wt%。
4.一种光固化树脂，其特征在于，包含如下
5.根据权利要求4所述的光固化树脂，其特征在于，所述光固化树脂包含如下重量份的组分：丙烯酸树脂20-50重量份，活性稀释剂20-70重量份，权利要求1-3任一项所述的纳米二氧化硅分散体2-10重量份，自由基引发剂0.1-10重量份，优选为所述光固化树脂包含如下重量份的组分：丙烯酸树脂30-50重量份，活性稀释剂40-80重量份，权利要求1-3任一项所述的纳米二氧化硅分散体5-10重量份，自由基引发剂0.5-5重量份。
6.根据权利要求4或5所述的光固化树脂，其特征在于，所述丙烯酸树脂选自环氧丙烯酸树脂、环氧甲基丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂中的一种或几种，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂优选为CN1963NS、CN1964NS、CN9010、CN968NS、CN9013中的一种或几种。
7.根据权利要求4-6任一项所述的光固化树脂，其特征在于，所述活性稀释剂为1,3丁二醇二丙烯酸酯（SR212B）、二乙二醇二丙烯酸酯（SR230）、新戊二醇二丙烯酸酯（SR247）、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯（SR833）、三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯（SR368）、甲基丙烯酸异冰片酯（SR423）、二丙二醇二丙烯酸酯（SR508）、（2）乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯（SR348）、三环癸烷二甲醇甲基烯酸酯（SR834）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（SR351）、季戊四醇三丙烯酸酯（SR295）中的一种或几种。
8.根据权利要求4-7任一项所述的光固化树脂，其特征在于，所述自由基引发剂为二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮和二苯乙醇酮中的一种或几种；优选地，所述自由基引发剂包含自由基引发剂1、自由基引发剂2，所述自由基引发剂1、自由基引发剂2分别用于吸收波长为385-405nm、300-365 nm的光线，所述自由基引发剂1优选为二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的至少一种，所述自由基引发剂2优选为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮和二苯乙醇酮中的至少一种。
9.根据权利要求4-8任一项所述的光固化树脂，其特征在于，所述光固化树脂还包括0.1-1重量份的流平剂，所述流平剂为有机硅流平剂和/或丙烯酸脂类流平剂，优选为BYK307、BYK3505、BYK3510中的一种或几种。
10.根据权利要求4-9任一项所述的光固化树脂，其特征在于，所述光固化树脂还包括0.1-1重量份的消泡剂，所述消泡剂为有机硅类消泡剂和/或丙烯酸脂类消泡剂，优选为BYK088、BYK057、BYK066N中的一种或几种，优选地，所述光固化树脂还包括0.01-0.3重量份的UV色精。
...【技术特征摘要】
1.一种光固化树脂用纳米二氧化硅分散体，其特征在于，采用如下方法制备而成：将气相二氧化硅粉末、活性稀释剂与分散剂进行分散，得到预分散体；再将预分散体加入硅烷偶联剂，加热进行接枝；将接枝后的预分散体进行研磨、烘烤，直至分散体不出现团聚。
2.根据权利要求1所述的光固化树脂用纳米二氧化硅分散体，其特征在于，所述活性稀释剂为三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种，光固化树脂用纳米二氧化硅分散体的粒径优选为100-400nm，加热进行接枝的温度优选为50-100℃，烘烤的温度优选为40-80℃。
3.根据权利要求1或2所述的光固化树脂用纳米二氧化硅分散体，其特征在于，所述分散剂为高分子量聚氨酯型分散剂和/或聚羧酸盐型分散剂，优选为byk163和/或byk190；所述硅烷偶联剂优选为kh550、kh560、kh570中的一种或几种；所述气相二氧化硅粉末、活性稀释剂、分散剂的质量比优选为1:0.5-2:0.01-0.05，所述硅烷偶联剂占预分散体的质量分数优选为1-5 wt%。
4.一种光固化树脂，其特征在于，包含如下组分：丙烯酸树脂、活性稀释剂、权利要求1-3任一项所述的纳米二氧化硅分散体、自由基引发剂。
5.根据权利要求4所述的光固化树脂，其特征在于，所述光固化树脂包含如下重量份的组分：丙烯酸树脂20-50重量份，活性稀释剂20-70重量份，权利要求1-3任一项所述的纳米二氧化硅分散体2-10重量份，自由基引发剂0.1-10重量份，优选为所述光固化树脂包含如下重量份的组分：丙烯酸树脂30-50重量份，活性稀释剂40-80重量份，权利要求1-3任一项所述的纳米二氧化硅分散体5-10重量份，自由基引发剂0.5-5重量份。
6.根据权利要求4或5所述的光固化树脂，其特征在于，所述丙烯酸树脂选自环氧丙烯酸树脂、环氧甲基丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂中的一种或几种，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂优选为cn1963ns、cn1964ns、cn9010、cn968ns、cn9013中的一种或几种。
7.根据权利要求4-6...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆研，王雁国，茅伟华，
申请(专利权)人：诺思贝瑞新材料科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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