[发明专利]一种光-热双固化的3D打印树脂组合物

说明书

本发明提出了一种光‑热双固化的3D打印树脂组合物，按照重量份计，包括以下组分：自由基型光敏树脂66～86份，可热固化的环氧树脂9‑29份，自由基型光引发剂1～4份，潜伏型热固化剂1～3份。本发明的光‑热双固化的3D打印树脂组合物，需先照射波长为365nm～500nm紫外光，使其中的丙烯酸类树脂在光引发剂的作用下进行自由基引发的聚合。待其成型后，再将其放在80℃～120℃下保温1～2h，使其中的环氧树脂在潜伏型热固化剂作用下进行后固化。本发明既能加快光固化的速度，又能降低产品的体积收缩率，同时还可以通过后期热固化增强产品的物理力学性能。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，更具体地说是涉及一种光-热双固化的3D打印树脂组合物。

背景技术

3D打印是一个新型的产业，与传统的减材制造业相比，它是属于增材制造的范畴，它是以数字文件为模型，使用热塑性的材料、可固化的液态树脂或是微型的金属粉末作为粘接的材料，运用逐层打印的方式来建造起实物立体图形的一项技术。而其成型的方式也有很多种，包括熔融层积成型、选择性激光烧结、光固化快速成型和三维打印等，其中，光固化成型是最常见的一种。

常用光固化成型的材料主要为液态光敏树脂，而一般光敏树脂中主要包含三种成分，分别是预聚体、稀释剂和光引发剂。其中预聚体和稀释剂大多都是一些含有双键的丙烯酸类树脂和环氧树脂。而光引发剂根据引发机理的不同也可以分为很多种，主要有自由基光引发、阳离子光引发和混合型光引发，也就是自由基和阳离子共同引发。

与单纯的自由基光固化或是阳离子光固化相比，自由基-阳离子混合光固化，具有固化速度快、产品收缩率小等优点，但因为阳离子固化体系中引发剂的种类较少，引发波长较短等因素的影响，导致阳离子引发剂选取和设备的制作难度较大。

本发明的一种光-热双固化的3D打印树脂组合物中既含有自由基型光敏树脂和自由基型光引发剂，同时含有可热固化的环氧树脂和潜伏型热固化剂，四者缺一不可，共同混合，制得本发明所述的一种光-热双固化的3D打印树脂组合物。中国专利CN106947034A公开了一种可热后固化的3D打印光敏树脂及其制备方法，与本发明有根本的不同之处在于，专利CN106947034A所述的具体实施例中，都只含有丙烯酸类光敏树脂，而没有可热固化的环氧树脂。

发明内容

本发明提出一种光-热双固化的3D打印树脂组合物，先将其进行光固化，待其打印产品成型后，再将其进行后期热固化，这样既可以兼具自由基光固化的快速、高效的优点，也可以照顾到热固化的优点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种光-热双固化的3D打印树脂组合物，其特征在于：按照重量份计，包括以下组分：

优选地，所述自由基型光敏树脂包括丙烯酸类树脂和丙烯酸类单体。

优选地，所述丙烯酸类树脂和丙烯酸类单体的质量比为(1～2)：1。

优选地，所述丙烯酸类树脂为聚氨酯丙烯酸酯、聚醚类丙烯酸酯、环氧类丙烯酸酯、聚酯类丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，所述丙烯酸类单体为三羟基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、季戊四醇丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种。

优选地，所述可热固化的环氧树脂为环氧树脂或含有环氧基团的化合物或是它们的混合物；所述环氧树脂为芳香族环氧树脂、脂肪族环氧树脂、杂环族的环氧树脂中的至少一种。

优选地，所述自由基型光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮中的至少一种。