[发明专利]用于激光3D打印的光敏树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于激光3D打印的光敏树脂及其制备方法，本光敏树脂包括以下重量份数的原料：10～40份高TG值的丙烯酸酯、10～65份环氧树脂、5～30份氧杂环丁烷化合物、1～10份阳离子型光聚合引发剂、1～10份自由基型光聚合引发剂、1～5份硅烷偶联剂。本方法将所述原料按重量份数配比混合，然后在20～80℃温度条件下加热搅拌30～150分钟，使之成为淡黄色透明液体。本光敏树脂克服传统激光3D打印介质的缺陷，具有耐高温、收缩变形小的特点，确保打印零件的成型效果，有效提高打印零件的质量；本方法操作简单，方便制得本光敏树脂。

技术领域

本发明涉及一种用于激光3D打印的光敏树脂及其制备方法。

背景技术

激光3D打印可连续快速打印三维物体，其大多采用特殊蜡材、光敏树脂、粉末状金属或塑料等可粘合材料作为打印材料介质。其中光敏树脂通常由两部分组成，即光引发剂和树脂，树脂由预聚物、稀释剂及少量助剂组成。当光敏树脂中的光引发剂被特定光源照射吸收能量时，会产生自由基或阳离子，自由基或阳离子使单体和活性齐聚物活化，从而发生交联反应而生成高分子固化物。传统光敏树脂在固化后收缩变形较大，耐高温差，导致打印零件的体积收缩变形，严重影响打印零件的最终力学强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于激光3D打印的光敏树脂及其制备方法，本光敏树脂克服传统激光3D打印介质的缺陷，具有耐高温、收缩变形小的特点，确保打印零件的成型效果，有效提高打印零件的质量；本方法操作简单，方便制得本光敏树脂。

为解决上述技术问题，本发明用于激光3D打印的光敏树脂包括以下重量份数的原料：10～40份高TG值的丙烯酸酯、10～65份环氧树脂、5～30份氧杂环丁烷化合物、1～10份阳离子型光聚合引发剂、1～10份自由基型光聚合引发剂和1～5份硅烷偶联剂。

进一步，所述高TG值的丙烯酸酯为三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、（2）乙氧化双酚A二丙烯酸酯、（2）乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯或三（2-羟乙基）异氰脲酸三丙烯酸酯。

进一步，所述环氧树脂为脂环族环氧树脂、酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂或其混合物。

进一步，所述氧杂环丁烷化合物是指含有氧杂环丁烷基团的一系列有机物，包括含有一个氧杂环丁烷基团，两个氧杂环丁烷基团和三个氧杂环丁烷基团系列的有机物。

进一步，所述阳离子型光聚合引发剂为二芳基碘鎓六氟磷酸盐、二芳基碘鎓六氟锑酸盐，三芳基硫鎓六氟磷酸盐或三芳基硫鎓六氟锑酸盐。

进一步，所述自由基型光聚合引发剂为二苯甲酮、安息香二甲醚、4-苯甲酰基-4-甲基二苯基硫醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、双（2,4,6-三甲基苯甲酰）苯基氧化膦或2-异丙基硫杂蒽酮。

进一步，所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或2-（3，4-环氧环乙烷）乙基三甲氧基硅烷。

一种所述用于激光3D打印的光敏树脂的制备方法，将所述原料按重量份数配比混合，然后在20～80℃温度条件下加热搅拌30～150分钟，使之成为淡黄色透明液体。

由于本发明用于激光3D打印的光敏树脂及其制备方法采用了上述技术方案，即本光敏树脂包括以下重量份数的原料：10～40份高TG值的丙烯酸酯、10～65份环氧树脂、5～30份氧杂环丁烷化合物、1～10份阳离子型光聚合引发剂、1～10份自由基型光聚合引发剂、1～5份硅烷偶联剂。本方法将所述原料按重量份数配比混合，然后在20～80℃温度条件下加热搅拌30～150分钟，使之成为淡黄色透明液体。本光敏树脂克服传统激光3D打印介质的缺陷，具有耐高温、收缩变形小的特点，确保打印零件的成型效果，有效提高打印零件的质量；本方法操作简单，方便制得本光敏树脂。