【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料领域，涉及一种应用于光固化3d打印的泡沫树脂及其打印方法。
技术介绍
0、技术背景
1、3d打印又被称为增材制造，是以数字模型为基础，将材料以层层累积的方式制备成实体的制造过程。首先，数字模型是通过三维扫描或软件建模来创建具有由三角面组成的模拟实体3d数字模型，再经过切片软件处理成2d的平面构建文件，最后传输到3d打印机进行打印制造。其中，实现该制备方法的方式一般有熔融沉积成型(fdm)、粉末粘合3d打印(3dp)、选择性激光烧结(sls)、直接能量沉积(ded)、直写式3d打印(diw)、薄板层压成型3d打印技术(lom)、多射流融合技术(mjf)、立体光刻制造技术(sla)、数字光处理(dlp)等。不同的打印技术对于相对应的打印材料都有不同的属性要求。例如，fdm打印材料一般为高温可熔的高分子线性材料或粒料，diw打印材料多为可紫外光固化且具有良好触变性的凝胶或乳液，dlp打印材料则多是具有良好流动性的可紫外光固化的液体树脂。但不管是何种材料，在3d打印完成样品制备后，其性能一般都会比按传统方法制备得到的样品的性能要差，主要表现为强度变低、韧性变差。出现该结果的影响因素很多，如成型结构、反应程度，打印精度等都会对样品的性能产生影响。cayabyab sharyjel等人研究了成型结构对埃洛石改性聚乳酸fdm打印样品对样品热性能和机械性能的影响(influence of philippinehalloysite on thermal and mechanical performance of p
2、数字光处理(dlp)是光固化3d打印的一种，其与sla相似，激光以点光源的方式对光敏树脂进行选择性固化。dlp使用数字微镜元件将数字模型投射到树脂上，且可以同时固化整层。随着dlp技术的提升，打印分辨率的提高以及系统成本的降低，使得dlp 3d打印成为光聚合树脂的一个强有力的选择。
3、光固化树脂又称光敏树脂，其分子量较低、感光性高，具有良好的流动性及可进行固化的反应性基团，如环氧键、不饱和双键等。光固化树脂是在一定波长范围内的光的照射下，光引发剂分解出自由基，引发光固化树脂聚合，形成交联固化的低聚物，树脂状态由非固体状态转变成固体状态。在固化前，树脂中分子之间并没有发生交联作用，整个分子是可以移动的，包括主链、侧链、支链，其宏观表现就是呈现可以流动的液体、良好触变性的膏体或凝胶等。固化后，树脂中分子发生交联反应，一般主链失去移动性，随着固化程度的升高，侧链和支链的移动性也逐渐丧失，最终形成固体样件。
4、光固化3d打印泡沫树脂是指可以用3d打印技术进行增材制造的一种树脂，该树脂不同于常规的光固化树脂，光固化3d打印泡沫树脂流动性差，内部存在大量气泡且稳定存在，需要特殊的3d打印机进行打印，且所打印得到的样品内部依然有气孔存在。气孔的存在是提升样品性能的关键，因而是制备高性能打印样品的重要途径，同时通过3d打印技术打印光固化3d打印泡沫树脂样品也能解放生产力，对生产和学术科研都具有重大意义。
技术实现思路
1、为了克服现有光固化3d打印树脂材料光固化效果差、强度低、韧性差的问题，本专利技术提供一种树脂组合物，包括按重量份计的以下组分：油性光固化树脂100-130份、光引发剂1-5份、消光剂0.1-0.5份、表面活性剂10-35份。
2、根据本专利技术的实施方案，所述油性光固化树脂可选自具有分子量广泛分布粘度不同的油性光固化树脂，本专利技术的油性光固化功能树脂具有良好的相容性，彼此之间可互溶。优选地，所述油性光固化树脂选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚乙二醇200二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、双酚a型环氧树脂、3,4-环氧环己基甲基-3’，4’-环氧环己基碳酸酯、环氧丙烯酸酯、氢化双酚a型环氧树脂、聚乙二醇600二甲基丙烯酸酯和n-丙烯酰吗啉(acmo)中的中的一种、两种或更多种，优选上述中的至少两种的混合物，例如选自聚氨酯丙烯酸酯、乙二醇600二甲基丙烯酸酯和n-丙烯酰吗啉(acmo)的混合物。例如，所述混合物中，聚氨酯丙烯酸酯、乙二醇600二甲基丙烯酸酯和n-丙烯酰吗啉(acmo)的质量比为40～60:5～15:50～80，示例性为40:10:50、40:10:80、60:10:50。
3、根据本专利技术的实施方案，所述光引发剂是指可以溶解在油性光固化树脂中，并且在受到特定波长的紫外光照射后会分解出自由基，引发树脂组合物聚合反应。本专利技术的光引发剂在光固化3d打印泡沫树脂中具有良好的溶解性，可保证光引发剂在光固化3d打印泡沫树脂中均匀分布，以避免局部反应过快或过慢造成的反应程度不均一等现象。优选地，所述光引发剂选自2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(tpo)。
4、根据本专利技术的实施方案，所述树脂组合物中还可以任选地加入功能性的有机或无机填料。优选地，所述功能性的有机或无机填料的加入量为油性光固化树脂质量的1～5wt％，示例性为1wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、4wt％、5wt％。例如，所述功能性的有机或无机填料为微米或纳米级增韧粒子、无机纳米填料、微米或纳米导电粒子、微米或纳米导热填料等中的至少一种。示例性地，所述微米或纳米导电粒子为纳米银线。
5、功能性的有机或无机填料是指该填料的加入不会对光固化3d打印泡沫树脂的形态产生影响，且经光固化3d打印后得到的样品相较于未添加该填料打印后所得到的样品具有优异的韧性、强度、导电性、导热性等。
6、根据本专利技术的实施方案，所述消光剂能够提高光固化3d打印泡沫树脂的打印效果和精度，并维持光固化3d打印泡沫树脂的稳定性，增加光固化3d打印泡沫树脂的均一性，并可以减弱光固化3d打印泡沫树脂的漫反射效应，提高打印精度。例如，所述消光剂选自fluorescent brightener消光剂。
7、根据本专利技术的实施方案，所述表面活性剂为油包水型(w/o)表面活性剂，其hlb值在2-10之间，能使产品形成w/o型体系。例如，所述表面活性剂为司盘80、司盘65、聚乙二醇(200)单月桂酸酯、甘油单月桂酸酯、聚甘油脂肪本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种树脂组合物，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：油性光固化树脂100-130份、光引发剂1-5份、消光剂0.1-0.5份、表面活性剂10-35份。
2.如权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述油性光固化树脂选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚乙二醇200二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、双酚A型环氧树脂、3,4-环氧环己基甲基-3’，4’-环氧环己基碳酸酯、环氧丙烯酸酯、氢化双酚A型环氧树脂、聚乙二醇600二甲基丙烯酸酯和N-丙烯酰吗啉(ACMO)中的中的一种、两种或更多种，优选上述中的至少两种的混合物，例如选自聚氨酯丙烯酸酯、乙二醇600二甲基丙烯酸酯和N-丙烯酰吗啉(ACMO)的混合物。
3.权利要求1或2所述的树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将权利要求1或2所述的各组分按比例混合。
4.权利要求1或2所述的树脂组合物应用于光固化3D打印泡沫树脂材料。
5.一种制件，其特征在于，其通过将权利要求1或2所述的树脂组合物进行3D打印而得。
6.权
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.权利要求1或2所述的树脂组合物在鞋底、工程制件、电子、家装等领域中的应用。
9.一种鞋底，其含有权利要求1或2所述的树脂组合物或由包括权利要求1或2所述的树脂组合物的原料制备得到。
10.一种工程制件，其含有权利要求1或2所述的树脂组合物或由包括权利要求1或2所述的树脂组合物的原料制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种树脂组合物，其特征在于，包括按重量份计的以下组分：油性光固化树脂100-130份、光引发剂1-5份、消光剂0.1-0.5份、表面活性剂10-35份。
2.如权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述油性光固化树脂选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚乙二醇200二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、双酚a型环氧树脂、3,4-环氧环己基甲基-3’，4’-环氧环己基碳酸酯、环氧丙烯酸酯、氢化双酚a型环氧树脂、聚乙二醇600二甲基丙烯酸酯和n-丙烯酰吗啉(acmo)中的中的一种、两种或更多种，优选上述中的至少两种的混合物，例如选自聚氨酯丙烯酸酯、乙二醇600二甲基丙烯酸酯和n-丙烯酰吗啉(acmo)的混合物。
3.权利要求1或2所述的树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：王号朋，吴立新，陈颖娴，王璐瑶，王剑磊，郑龙辉，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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