[发明专利]一种用于3D打印的阻燃型SLA光敏树脂

说明书

本发明公开了一种用于3D打印的阻燃型SLA光敏树脂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：含磷丙烯酸酯预聚物15‑75％、丙烯酸酯15‑75％、自由基引发剂1‑5％、助剂0.5‑2％、活性稀释剂5‑15％，以上各组分重量百分比之和为100％；所述含磷丙烯酸酯预聚物结构通式为其中，R₁＝H₂C＝CH‑或R₂＝－CH₂－CH₂－、或－CH₂－CH₂－CH₂－CH₂－中的一种。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体地指一种用于3D打印的SLA阻燃型光敏树脂。

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。由于SLA技术固化速度快、生产效率高以及适宜工业流水线生产等优点，SLA光敏树脂越来越大量应用在快速成型制造业中。SLA光敏树脂需要具备的特性有：粘度低，流动性好，有利于树脂流平；固化速度快，固化速度直接影响成型效率，间接影响经济效益；固化收缩小，液态树脂固化过程中会产生收缩，导致固化零件翘曲、变形等，影响成型精度。

目前用于SLA技术的光敏树脂虽能满足上述特性，但绝大多数是易燃的，而随着SLA技术的快速发展和大规模应用，这一缺点必将限制其应用范围，阻碍整个行业的发展。若采用常规手段在SLA光敏树脂体系中加入以三氯氧磷为原料衍生的阻燃剂，虽能部分解决阻燃问题，但生产中三氯氧磷具有高毒性，会分解出HCl，对环境造成污染，而且作为外加型阻燃剂与SLA光敏树脂的相容性存在一定问题。因此，开发出具有本体阻燃性能的SLA光敏树脂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种无毒、环境友好型的用于3D打印的阻燃型SLA光敏树脂。

本发明的技术方案为：一种用于3D打印的阻燃型SLA光敏树脂，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：含磷丙烯酸酯预聚物15-75％、丙烯酸酯15-75％、自由基引发剂1-5％、助剂0.5-2％、活性稀释剂5-15％，以上各组分重量百分比之和为100％；所述含磷丙烯酸酯预聚物结构通式为

其中，

R₁＝H₂C＝CH-或

R₂＝-CH₂-CH₂-、或-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-中的一种。

优选的，所述含磷丙烯酸酯预聚物由2-甲基-2，5-二氧-1，2-氧磷杂环戊烷(简称OP)与羟基丙烯酸酯类化合物以摩尔比1:1的比例混合，加入催化剂和阻聚剂在110-130℃下反应5-6h后得到；

所述羟基丙烯酸酯类化合物为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯中的一种。