[发明专利]可发光的高精度三维成型光敏树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种可发光的高精度三维成型光敏树脂组合物，以及使用该三维成型光敏树脂组合物的3D打印机和制成的3D打印产品

背景技术

3D打印机是20世纪80年代后期发展起来的一项快速设计及成型技术。快速成型加工的核心思想是离散堆积成型，即由CAD软件设计出所需零件的计算机三维曲面或立体模型；将三维模型沿一定方向（通常为Z向）离散成一系列的二维层片（习惯称为分层），根据每层轮廓信息，进行工艺规划，选择加工参数，自动生成数控代码；成型机制造一系列层片并自动将其联接起来，得到三维物理实体。

快速成型技术综合了激光、计算机辅助设计与制造、光化学、新型材料等科学技术的研究成果，不需任何机械加工设备即可快速精确地制造复杂形状的物体。其中激光技术是快速成型技术的核心，激光技术的发展推运了快速成形工艺的发展。

常用的快速成型工艺有：紫外激光固化快速成形(俗称立体光刻快速成形)、选择性激光烧结、熔丝沉积、分层实体制造等。例如，紫外激光固化快速成形是将紫外激光在树脂液面上按二维截面的形状逐点扫描，使树脂固化，固化后的树脂便形成一个二维图形，如此逐层扫描、固化，最终即可得到完整的三维实体。

现有的SLA（Stere-Lithography Apparatus，立体光固化成型）一类树脂组合物存在完全固化后收缩率过大（一般超过5%，最大超过8%）和强度不够的问题，收缩过大会导致完全固化后3D打印的部件发生形变，强度不够使得3D打印部件不能满足工业化使用的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种三维成型光敏树脂组合物，该树脂组合物由以下物质组成：环氧树脂、丙烯酸树脂、乙烯基醚类单体、丙烯酸酯单体、自由基光引发剂、阳离子光引发剂、耐高温陶瓷填料、流平剂、消泡剂、光致发光有机化合物。

在本发明的一个具体实施方案中，所述环氧树脂的含量为5～80%，所述丙烯酸树脂含量为5～80%；所述乙烯基醚类单体含量为1～40%，所述丙烯酸酯单体含量为5～60%，所述自由基光引发剂含量为1～10%，所述阳离子光引发剂含量为1～10%，所述耐高温陶瓷填料含量为1～10%；所述流平剂含量为0.1～10%，所述消泡剂含量为0.1～10%；所述光致发光有机化合物含量为0.1～10%。

在本发明的一个具体实施方案中，所述环氧树脂的含量为20～30%，所述丙烯酸树脂含量为10～30%，所述乙烯基醚类单体含量为3～5%，所述丙烯酸酯单体含量为30～50%，所述自由基光引发剂含量为1～4%，所述阳离子光引发剂含量为1～4%，所述耐高温陶瓷填料含量为5～10%，所述流平剂含量为0.1～1%，所述消泡剂含量为0.1～1%，所述光致发光有机化合物含量为0.1～2%。

在本发明的一个具体实施方案中，所述环氧树脂为双酚A二缩水甘油醚二环氧树脂或者双环戊二烯苯酚型环氧树脂。

在本发明的一个具体实施方案中，所述丙烯酸树脂选自以下物质中的任意一种：双酚A二缩水甘油醚二环氧丙烯酸树脂、聚氨酯二官能团丙烯酸酯、聚氨酯三官能团丙烯酸酯、聚氨酯四官能团丙烯酸酯、聚氨酯五官能团丙烯酸酯、聚氨酯六官能团丙烯酸酯、聚氨酯七官能团丙烯酸酯、聚氨酯八官能团丙烯酸酯、聚氨酯九官能团丙烯酸酯、聚酯二官能团丙烯酸酯、聚酯三官能团丙烯酸酯、聚酯四官能团丙烯酸酯、聚酯五官能团丙烯酸酯、聚酯六官能团丙烯酸酯。

在本发明的一个具体实施方案中，所述乙烯基醚类单体为二官能团乙烯基醚类单体或者三官能团乙烯基醚类单体。

在本发明的一个具体实施方案中，所述丙烯酸酯单体为选自以下物质：丙烯酸异冰片酯、苯氧乙基丙烯酸酯、三环葵烷二羟甲基二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基三丙烯酸酯、二缩丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯中的任意一种或任意几种的混合物。

在本发明的一个具体实施方案中，所述自由基光引发剂选自以下物质：2,4,6-（三甲基苯甲酰基）二苯氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、环氧乙烷改性的二甲基丙烯酸酯磷酸酯中的任意一种或任意几种的混合物。

在本发明的一个具体实施方案中，所述阳离子光引发剂选自以下物质：双2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂铁、4-异丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐、4-（苯硫基）苯基二苯基硫鎓六氟磷酸盐中的任意一种或任意几种的混合物。

在本发明的一个具体实施方案中，所述耐高温陶瓷填料选自以下物质：三氧化二铝、二氧化硅、氧化锆、三氧化二铁、氮化硅、碳化硅、金刚石中的任意一种或任意几种的混合物。