[发明专利]低粘度光固化树脂在3D打印材料中的应用

说明书

本发明涉及低粘度光固化树脂在3D打印材料中的应用，所述低粘度光固化树脂为（支化）聚醚丙烯酸酯或多环胺改性（支化）聚醚丙烯酸酯，以本发明提供的低粘度光固化树脂为原料制备得到的3D打印材料具有低粘度和快速固化的优点，并且固化收缩率小、黄变性小、硬度和柔韧性适中，具有成型快、制品尺寸精度高，无固化不完全、翘边等不良情况，非常适宜在基于SLA技术或3DP技术的3D打印材料中的应用。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种低粘度光固化树脂在3D打印材料中的应用。

背景技术

3D打印技术的普及被喻为“第三次工业革命”的代表。当前，3D打印技术正处于蓬勃发展期，比较成熟的3D打印技术有光固化立体成型（SLA）、丝材挤出热熔成型（FDM、FFF等）、选择性激光烧结（SLS）、三维打印粘结成型（3DP）和分层实体制造（LOM）等。其中，FDM技术是国内3D打印技术的主流，已形成了一定规模的产业链，如在人体模型制造和个性化模型构建等方面的应用，该成型技术具有价格便宜、技术简单和材料多样易得等优点；但受该项技术本身的限制，普遍存在成型慢、成型物件尺寸受限、精密性差和物件简单等缺点，亟待开发更为优越的3D打印技术。

光固化立体成型（SLA）在大物件、细精度、快速成型等方面有无可比拟的优点，也是技术成熟度最高，出现最早的快速成型技术，但其关键技术主要掌握在Stratsays公司(OBJET公司与原Stratsays公司合并)和3D Systems公司等几家国外公司手中，打印机设备及成型材料技术均实施了保密。在国内，少有几家公司能拥有该项技术，尽管开发出了打印机设备，但成型树脂大多仍依赖外国进口，成型材料价格高达600～1200元/Kg，最贵的达到上万元一公斤，完成一个物件的成本极高，极大阻碍了其快速发展。

3D打印光固化材料综合要求有低粘度、固化快、固化强度和柔韧性适中、收缩率小和价格便宜等，然而，能同时满足以上各种要素的光固化适用材料较少，常规的采用UV树脂和活性稀释单体混配的方法较难达到性能上的要求。因此，成功开发出廉价、适宜应用于3D打印的成型材料，是打破国外技术垄断和暴利经营的关键，也是国产化3D技术发展的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供低粘度光固化树脂在3D打印材料中的应用，以低粘度光固化树脂为原料制备得到的3D打印材料具有低粘度和快速固化的优点，并且固化收缩率小、黄变性小、硬度和柔韧性适中，具有成型快、制品尺寸精度高，无固化不完全、翘边等不良情况，非常适宜在基于SLA技术或3DP技术的3D打印材料中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种低粘度光固化3D打印实体材料。

本发明的另一目的在于提供一种易消解低粘度光固化3D打印支撑材料。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

低粘度光固化树脂在3D打印材料中的应用，所述低粘度光固化树脂为（支化）聚醚丙烯酸酯或多环胺改性（支化）聚醚丙烯酸酯；所述（支化）聚醚丙烯酸酯由聚醚多元醇或支化聚醚多元醇与（甲基）丙烯酸酯进行酯交换反应得到；所述聚醚多元醇或支化聚醚多元醇的官能度为3～12，相对分子质量为400～5000；

其中，所述支化聚醚多元醇由三元醇和/或四元醇经催化缩合得到，或再经过环氧丙烷和/或环氧乙烷进行扩链后得到。

本发明中，所述聚醚多元醇或支化聚醚多元醇的官能度是指聚醚多元醇或支化聚醚多元醇中含有的羟基的数目。本发明中，所述支化聚醚多元醇由三元醇和/或四元醇经催化缩合得到，更具体地，可以是由两个以上的三元醇和/或四元醇缩合得到。

更优选地，所述支化聚醚多元醇由三个以上的三元醇和/或四元醇缩合得到。发明人意外发现，具有这种支化结构的聚醚多元醇，制备成本发明所述支化聚醚丙烯酸酯时，除了具有低粘度外，还具有较高的固化速度。