[发明专利]一种光敏树脂及其制备方法

说明书

本发明属于3D打印新材料领域，具体属于光敏树脂领域。所述的光敏树脂包括下列重量百分比组分制备而成：丙烯酸酯占比重5～80％、环氧树脂占比重5～80％、自由基引发剂占比重0.5～8％、阳离子引发剂占比重0.5～5％、稀释剂占比重5～50％、气相二氧化硅占比重0.5～5％。本发明的光敏树脂的弯曲模量和拉伸模量均达到2000Mpa以上，光敏树脂在弹性极限内抵抗弯曲变形应力大，强度高，产生变形能力相对性小，机械强度大，大大增加使用寿命，且体积收缩率均在1.0％左右，实现了极低的体积收缩率，满足工业化使用要求。

技术领域

本发明属于3D打印新材料领域，具体属于光敏树脂领域。

背景技术

光固化立体成形是采用立体印刷(Stereo Lithography Apparatus, SLA)原理的一种工艺，也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术，由美国3D Systems公司在20世纪80年代后期推出。SLA的成形方法是在树脂液槽中盛满液态光敏树脂，使其在激光束的照射下快速固化，成形过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的塑料薄片。然后，工作台下降一层薄片的高度，已固化的塑料薄片就被一层新的液态树脂所顶盖，以便进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢固地枯结在前一层上，如此重复不已，直到整个产品成形完毕。

目前所用的光固化体系大多为紫外体系，主要用于工业快速原型，由于紫外光会产生臭氧，灼伤皮肤，并会对人眼造成严重伤害，操作人员需配备专门的劳动保障装备，所以限制了紫外光固化产品进入日常生活。

发明内容

本发明主要克服紫外光带来的伤害隐患，提供了一种可基于蓝光固化的光敏树脂，不含紫外线，不产生臭氧，对皮肤无灼伤作用，提高了产品的安全性。

本发明的目的在于提供一种光敏树脂，按重量百分比计，所述光敏树脂包含以下组分：

所述光敏树脂作为3D打印材料使用，所述丙烯酸酯为芳香族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

优选的，用于固化所述光敏树脂的光源为波长440～490nm的蓝光。

优选的，所述环氧树脂为环氧丙烯酸酯、酚醛环氧树脂中的至少一种。

优选的，所述自由基引发剂和阳离子引发剂均为蓝光光敏引发剂。

优选的，所述自由基引发剂为2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂钛、二苯甲酮、安息香二甲醚、氯化二苯甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮中的至少一种。

优选的，所述阳离子引发剂为二芳基六氟磷酸碘鎓盐、二芳基六氟砷酸碘鎓盐、二芳基六氟锑酸碘鎓盐、三芳基六氟磷酸碘鎓盐、三芳基六氟砷酸碘鎓盐、三芳基六氟锑酸碘鎓盐中的至少一种。

优选的，所述稀释剂为双季戊四醇六丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。

本发明的另一目的在于提供一种光敏树脂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(1)在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入配方量的丙烯酸酯5～80份、环氧树脂5～80份、自由基引发剂0.5～8份、阳离子引发剂0.5～5份、稀释剂5～50份均匀混合，边混合边注入0.5～5 份的气相二氧化硅；

(2)将步骤(1)得到的混合物升温至60～75℃，在搅拌速度为 60-100转/分条件下搅拌20～30min，得到淡黄色均匀液体，避光保存，即为可基于蓝光固化的光敏树脂。

采用上述光敏树脂及其制备方法，本发明具有以下优点：