[发明专利]一种3D打印紫外光固化材料及其制备方法

说明书

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印紫外光固化材料及其制备方法；所述材料包括如下组分：脂肪族环氧丙烯酸酯25～50重量份；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20～40重量份；聚脲单体0～25重量份；活性稀释剂15～30重量份；引发剂0.05～1重量份；固化酶0.15～2重量份；分散剂0.3～3重量份；流平剂0.1～1.5重量份。所述光固化材料具有弹性好、耐黄变的优点；具有较高的反应活性和固化速度；本发明的固化材料具有韧性好、附着力强、反应活性高、固化速度快的优点；具有极大的市场前景和经济价值。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印紫外光固化材料及其制备方法。

背景技术

3D打印也叫快速成型制造，被誉为“引领第三次工业革命”的新兴产业。在众多3D打印成型工艺中，SLA(立体激光固化)是一种绿色环保的固化技术，具有环境友好、耗能少、固化快、精度高、固化产物性能优良等优点，被广泛应用于珠宝设计、建筑、医疗器械、汽车、航空航天等行业，是目前市面上应用最广泛的一种快速成型方法。

打破国外技术垄断和定机定料的保护壁垒，促进国产化3D打印技术UV光固化成型的发展，开发低粘度、固化速度快、收缩率小、力学性能优良的3D打印光敏树脂是国内发展UV光固化材料的必然趋势。

光固化材料顾名思义是指在特定光(紫外光)照下固化的树脂材料。由于该材料不需要加热、高压等加工工艺，而是通过层层叠加而成预设模型，因此会存在质脆、力学性能差的缺陷从而限制了其大规模应用。基于此，国内外学者通过增强增韧等方法对光固化材料的力学性能进行改性。CN104629231A公开了自由基引发烯丙基酯树脂复合玻璃纤维光敏树脂，所制得的光固化材料具有很好的强度和刚性，但是玻璃纤维含量过高会使其树脂中在分散不均匀，且硬而脆也不利于大规模推广；CN104893224A公开了聚醚丙烯酸酯或多环胺改性(支化)聚醚丙烯酸酯为原料制备得到的3D打印材料，材料的固化收缩率小、黄变性小、硬度和柔韧性适中。

为了提高3D打印光固化材料柔韧性，扩大光固化材料的应用领域，开发固化速度快、收缩率小、耐黄变、弹性好的3D打印用光固化材料成为时代发展的必然要求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有光固化材料粘度高、固化速度慢、收缩率低等技术瓶颈，开发一种固化速度快、收缩率小、耐黄变、弹性好的3D打印用光固化材料。

为解决上述技术问题，本发明的一种3D打印紫外光固化材料，所述材料包括如下组分：

优选的，所述脂肪族环氧丙烯酸酯的官能度为2，常温下粘度为1100cps，玻璃化转变温度为40℃。

优选的，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的官能度为4，常温下粘度为4500cps,玻璃化转变温度为33℃。

优选的，所述聚脲单体在常温下的粘度为2000-3000cps，断裂伸长率大于600％。

优选的，所述活性稀释剂为三丙二醇类二丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种。

优选的，所述引发剂为樟脑醌、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、安息香二甲醚中的一种或两种。

优先的，所述固化酶为所述固化酶为脂肪酶。

优选的，所述分散剂为氨基类改性嵌段共聚物、多元羧酸类嵌段共聚物中的至少一种。

优选的，所述流平剂为聚丙烯酸酯。

本发明还公开了任一项所述紫外光固化材料的制备方法，其特征在于，所述方法为：

A、聚脲单体制备：取丙烯酰氯，在氢氧化钠中和后加入50％的甲苯溶剂，经水洗、脱水、分离后制得聚脲单体；