[发明专利]一种3D打印材料的制备方法

权利要求书

1.一种3D打印材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备预聚物：将光敏树脂聚合物单体、光引发剂和终止剂溶于溶剂中，在一定温度下进行预聚反应制得光敏树脂预聚物，使得预聚物的粘度为100～50000cps；

(2)将(1)制得的光敏树脂预聚物与光敏树脂聚合物单体、光引发剂、终止剂、功能化纳米粒子、颜色添加剂混合，在一定温度下聚合，制得3D打印材料，使得3D打印材料的粘度为1～10000cps。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中还加入交联剂，

步骤(1)中所用溶剂包括芳香烃类溶剂、脂肪烃类溶剂、脂环烃类溶剂、卤化烃类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、酮类溶剂、二醇衍生物和/或含氮溶剂，优选为苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、戊烷、己烷、辛烷、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、氯仿、全氯乙烯、三氯乙烯、甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚、环氧丙烷、乙烯乙二醇醚、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、吡啶、苯酚和/或三乙醇胺。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中预聚反应在温度为30℃～200℃下进行，优选为50℃～150℃，更优选为60℃～120℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中还加入交联剂和增溶剂，与光敏树脂预聚物、光敏树脂聚合物单体、光引发剂、终止剂、功能化纳米粒子和颜色添加剂混合。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所用原料包括以下重量配比的组分，

6.根据权利要求1～5之一所述的制备方法，其特征在于，所述功能化纳米粒子的粒径为1nm～100μm，其包括金属氧化物颗粒、盐类颗粒、含硅化合物颗粒和纳米金属粉末中的一种或多种，其中，

所述金属氧化物颗粒包括纳米氧化铝、纳米氧化镁、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化钡、纳米氧化锶、纳米稀土氧化物、纳米氧化锰、纳米氧化铁、纳米氧化钴、纳米氧化镍、纳米氧化铜、纳米氧化亚铜、纳米氧化银、纳米氧化铬、纳米氧化钼、纳米氧化钨和纳米氧化钙；

所述盐类颗粒中阳离子元素选自稀土元素、钛元素、铁元素、钙元素、镁元素、锶元素、铝元素、锌元素、钡元素、锰元素、钴元素、镍元素、铜元素、银元素、铬元素、钼元素、钨元素、锂元素、钠元素和钾元素；

所述盐类颗粒中阴离子选自磷酸根、磷酸氢根、磷酸二氢根、碳酸根、碳酸氢根、硅酸根、硫酸根、氯离子、硫离子、硝酸根、甲酸根和醋酸根；

所述含硅化合物包括纳米硅氧化物、纳米硅酸盐和硅酸；

所述纳米金属粉末包括纳米级金属单质、多种纳米级金属单质的混合物和纳米级合金粉末，优选为纳米铁粉、纳米铜粉、纳米锌粉、纳米铝粉、纳米稀土粉、纳米钛粉、纳米锰粉、纳米镍粉、纳米银粉、纳米金粉、纳米钼粉、纳米钛合金和纳米铝合金中的一种或多种混合物。

7.根据权利要求1～5之一所述的制备方法，其特征在于，颜色添加剂包括天然无机颜色添加剂和人造颜色添加剂，其中，

天然无机颜色添加剂选自烟黑、白垩、朱砂、红土、雄黄和天然氧化铁；

人造颜色添加剂选自金属氧化物类颜色添加剂和盐类颜色添加剂，优选为金属氧化物类颜色添加剂、铬酸盐类颜色添加剂、碳酸盐类颜色添加剂、硫酸盐类颜色添加剂、硫化物类颜色添加剂、硝酸盐类颜色添加剂和醋酸盐类颜色添加剂。

8.根据权利要求1～5之一所述的制备方法，其特征在于，

所述光敏树脂聚合物单体选自：环氧丙烯酸酯类化合物单体、甲基丙烯酸酯类化合物单体和丙烯酸聚氨酯类化合物单体；

所述光敏树脂聚合物预聚体选自：聚合度为5～1000的环氧丙烯酸酯类聚合物、聚合度为5～1000的甲基丙烯酸酯类聚合物和聚合度为5～1000的丙烯酸聚氨酯类聚合物。