[发明专利]一种高韧性3D打印用光敏树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种光敏树脂混合物及其制备方法，可用于3D打印领域。 

背景技术

使用光敏树脂作为打印材料的3D打印技术主要有：立体光刻快速成型(Stereolithography，SLA)、DLP投影式三维打印工艺(Digital Light Processing，DLP)和超薄层厚光敏树脂喷射成型技术(Connex500系统，Objet Geometries公司)。其打印过程是将三维模型在电脑中确定好，然后交付3D打印机，打印过程采用紫外线照射液态光敏树脂，一层一层堆栈成型。 

3D打印用的光敏树脂需要在3D打印机的曝光条件下快速固化，另外还需要满足打印机的打印工艺，具有一定的流动性。这些是光敏树脂能够用于3D打印机的基本要求。目前，国内用于3D打印机的光敏树脂品种单一，主要是硬度较高的树脂，但是这类树脂存在韧性不足、抗冲击性差、易碎的缺点，高韧性的3D打印光敏树脂是3D打印材料的一个新的研发方向。 

SLA型3D打印机上所用光敏树脂的缺点尤为突出，由于使用了稳定性好的环氧树脂，强度高但是非常脆，打印模型易摔碎并且容易弯曲断裂。增韧是SLA型3D打印光敏树脂的一个需求，与高韧性光敏树脂共混也是一个解决方案。 

发明内容

针对目前3D打印光敏树脂的不足，本发明提供了一种高韧性3D打印光敏树脂及其制备方法，可以直接用于3D打印，或者与其它3D打印光敏树脂共混增加其韧性。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高韧性3D打印光敏树脂，其组分和配比如下： 

(1)韧性光敏树脂 10～40％ 

(2)刚性光敏树脂 0～40％ 

(3)活性稀释剂 20～60％ 

(4)光引发剂 1～12％ 

(5)助剂 0.2～3％ 

所述(1)韧性光敏树脂由聚氨酯丙烯酸酯、环氧改性聚氨酯树脂中的一种或者几种构成；其中，聚氨酯丙烯酸酯和环氧改性聚氨酯树脂采用聚醚多元醇、端羟基聚丁二烯、端羟基丁苯橡胶、端羟基丁腈橡胶、端羟基聚硅氧烷中的一种或者几种的混合物作为聚合物软段。 

所述(2)刚性光敏树脂由环氧树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或者几种构成。其中，所述环氧树脂为3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯、3,3'-(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、双酚A环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂。 

所述(3)活性稀释剂为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、4-羟丁基乙烯基醚、4-乙烯基环氧环己烷、乙烯基吡咯烷酮、二乙二醇二乙烯基醚、4-乙烯基环氧环己烷、环醚(3,3'-[氧基双亚甲基]双[3-乙基]氧杂环丁烷、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]氧杂环丁烷、1，4双[(3-乙基-3-氧亚甲基氧杂环丁)甲基]苯)、环内酯(丙二醇碳酸酯)中的一种或者几种的混合物。 

所述(4)光引发剂为苯乙酮衍生物、芳香酮类、三芳基六氟磷酸硫鎓盐、三芳基硫鎓六氟锑酸盐、Ciba Irgacure 784中的一种或几种的混合物。 

所述苯乙酮衍生物为1-羟基环己基苯乙酮、α，α-二甲基-α-羟基苯乙酮、对异丙基苯基-2-羟基二甲基丙酮-1； 

所述芳香酮类为二苯甲酮、氯化二苯甲酮、丙烯酸酯化二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、2-氯化硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮、二甲基硫杂蒽酮、二乙基硫杂蒽酮、二氯硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。 

所述(5)助剂为迪高(赢创德固赛(中国)投资有限公司)的Tego Foamex N、Tego Airex 900、Tego Airex 910、Tego Airex 920、Tego Airex 940、Tego Airex 955、Tego Airex 962、Tego Airex 980、Tego Flow 300、Tego Flow 370、Tego Glide 100、Tego Glide 435、Tego Glide 440、Tego Rad 2100、Tego Rad 2500、Tego Wet 270中的一种或者几种的组合物。