[发明专利]一种水性聚氯乙烯基3D打印树脂及其制备方法

说明书

该发明涉及一种水性聚氯乙烯基3D打印树脂，包括以下原料组分：改性聚氯乙烯、改性十二烷基苯磺酸、预聚体树脂、丙烯酸、水、819光引发剂，改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇、淀粉、硫酸铜和水反应制得，改性十二烷基苯磺酸由十二烷基苯磺酸、聚氨酯丙烯酸酯和固体超强酸催化剂反应制得，聚氨酯丙烯酸酯由丙烯酸、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚丙二醇PPG‑200、聚丙二醇PPG‑400和二月桂酸二丁基锡反应制得，预聚体树脂由丙烯酸异辛酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲氧基聚乙二醇400单甲基丙烯酸酯和184光引发剂反应制得。该发明具有优异的表面低粗糙度。

技术领域

该发明涉及一种水性聚氯乙烯基3D打印树脂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯为最早被应用的有机合成热塑性树脂之一。聚氯乙烯因其具有优异的耐磨、耐刮、硬度、耐老化性、阻燃性、弯曲强度、拉伸强度等优势。聚氯乙烯被广泛应用于塑料门窗、塑木门窗、塑料薄膜、塑料管道、一次性塑料袋等领域。

目前，聚氯乙烯材料在表面低粗糙度需要进一步提升。该发明采用改性聚氯乙烯、改性十二烷基苯磺酸、预聚体树脂、丙烯酸、水、819光引发剂制备了水性聚氯乙烯基3D打印树脂，该方法制备的水性聚氯乙烯基3D打印树脂具有优异的表面低粗糙度。

发明内容

该发明的目的在于提供一种水性聚氯乙烯基3D打印树脂的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的表面低粗糙度。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种水性聚氯乙烯基3D打印树脂及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将丙烯酸异辛酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲氧基聚乙二醇400单甲基丙烯酸酯和184光引发剂按照质量份数比为30：12～17：3～5：0.5～1：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为80～93r/min，维持体系温度21～27 ℃条件下反应14min，产物经1000W高压汞灯光照2～5s，得到预聚体树脂；(2)、将二苯基甲烷二异氰酸酯、聚丙二醇PPG-200、聚丙二醇PPG-400和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为51～58：18～22：12.2～15.4：0.3～1添加至反应釜中，搅拌速度为89～99r/min，维持体系温度84～99 ℃条件下反应1.3～3h，将质量份数比为3的丙烯酸按照0.15质量份/min添加至反应釜中，维持上述反应条件下继续反应30min，得到聚氨酯丙烯酸酯；(3)、将十二烷基苯磺酸、聚氨酯丙烯酸酯和固体超强酸催化剂按照质量份数比为30：45～60：0.2～1加入到水热反应釜中，维持体系温度135～156 ℃条件下反应0.7～2h，产物经2L水洗涤5次，1L乙醇洗涤4次，于59℃、-0.08MPa真空干燥12min，即得到改性十二烷基苯磺酸；(4)、将聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇、淀粉和硫酸铜按照质量份数比为16：17～25：9～17：7～12：0.1～1加入到球磨机中，筒体转速为21～28r/min，维持体系温度20～27 ℃条件下反应20min，将质量分数比为26～37的水添加至球磨机中，维持上述反应条件下继续球磨反应15min，产物经-80℃冷冻干燥5h，产物经粉碎，即得到改性聚氯乙烯；(5)、将改性聚氯乙烯、改性十二烷基苯磺酸、预聚体树脂、丙烯酸、水、819光引发剂按照质量份数比为20：1.8～2.6：23～35：8～14：14～22：0.2～1加入到反应釜中，搅拌速度为83～96r/min，维持体系温度22～26 ℃条件下反应22min，即得到水性聚氯乙烯基3D打印树脂。

该发明所述的水性聚氯乙烯基3D打印树脂的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将丙烯酸异辛酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲氧基聚乙二醇400单甲基丙烯酸酯和184光引发剂按照质量份数比为30：12～17：3～5：0.5～1：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为80～93r/min，维持体系温度21～27 ℃条件下反应14min，产物经1000W高压汞灯光照2～5s，得到预聚体树脂；所述的甲氧基聚乙二醇400单甲基丙烯酸酯的目的为了改善预聚体树脂的亲水性和乳化性。