[发明专利]一种光敏树脂及其制备方法和陶瓷浆料、3D打印制品

说明书

本发明公开了一种光敏树脂及其制备方法和陶瓷浆料、3D打印制品，该光敏树脂包括如下原料组分：0.5～5wt％光引发剂、30～70wt％预聚物、10～90wt％稀释剂、0～5wt％消泡剂、0～5wt％流平剂。通过以上方式，本发明光敏树脂所采用原料价格低廉，可极大降低生产成本；通过严格控制原料和用量，各原料的有效搭配，所制得3D打印光敏树脂粘度较低、固化时间短；可与陶瓷粉末混合制备出固含量高、流变性高、可光固化的陶瓷浆料，符合3D打印要求。

技术领域

本发明涉及3D打印和光固化材料技术领域，具体涉及一种光敏树脂及其制备方法和陶瓷浆料、3D打印制品。

背景技术

陶瓷传统成型方法有很多：干压成型法、冷等静压成型法、浆料成型法和可塑成型法等。这些传统成型方法均需要通过设计模具，才能制备出一定形状、符合性能要求的陶瓷制品，整个制备流程耗时长、成本高，因此3D打印技术在陶瓷制备领域逐渐兴起。

目前陶瓷3D打印技术主要有选择性激光烧结成型技术(SLS)、熔融沉淀成型技术(FDM)、立体光固化成型技术(SLA)、喷射打印成型技术(IJP)等。由于成型方法和打印材料不同，这些打印技术都有各自的优缺点。

立体光固化成型技术，是以一种在特定波长的紫外光照射下可以进行快速固化的光敏树脂为原料，根据数字模型文件，紫外光有选择性地照射某一区域，最终形成三维模型。由于其具有尺寸精度高、表面质量优良、无需模具即可制作复杂模型、原料利用率接近100％等优点，目前，是市场占有率最高的一种3D打印技术。

陶瓷立体光固化成型3D打印技术是使用光敏树脂与陶瓷粉末制成的陶瓷光敏浆料作为打印原料。由于陶瓷浆料在实现立体光固化成型后，还需要进行脱脂、烧结等工艺来提高坯体致密度、强度等以满足性能要求。因此用于立体光固化成型的光敏树脂/陶瓷浆料需具备较高的固含量，同时陶瓷粉末要在浆料中均匀地分散,否则易造成产品开裂或密度不均。浆料还需要具备较好的流变性能，以便于打印过程中浆料快速铺平。光敏树脂与较多陶瓷粉末混合后，难以避免会导致浆料粘度较光敏树脂粘度大幅度升高，流变性能降低，不满足打印要求。目前常见一些的立体光固化成型技术打印机，其原装光敏树脂价格昂贵，且粘度较高，添加陶瓷粉末后尤甚，使用该原装光敏树脂制成的浆料不能满足打印要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种光敏树脂及其制备方法和陶瓷浆料、3D打印制品。

本发明所采用的技术方案是：一种3D打印用光敏树脂，包括如下原料组分：0.5～5wt％光引发剂、30～70wt％预聚物、10～90wt％稀释剂、0～5wt％消泡剂、0～5wt％流平剂。

优选地，所述3D打印光敏树脂包括如下原料组分：1～3wt％光引发剂、55～70wt％预聚物、27～42wt％稀释剂、0.1～1wt％消泡剂、0.1～1％流平剂。

3D打印中，紫外光能引起光聚合反应是由于光敏树脂中的光引发剂可以吸收相应波长范围的光，因此光敏树脂需要选取与3D打印机的紫外光波长相匹配的光引发剂。而目前常见的一些打印机，如Formlabs公司的Form 2打印机，其激光波长为405nm，故优选地，所述光引发剂的吸收光波长包括405nm。

进一步优选地，所述光引发剂包括光引发剂369、光引发剂819中的至少一种。

优选地，所述预聚物包括聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，所述稀释剂包括二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，所述消泡剂包括有机硅类消泡剂或聚醚型消泡剂。

优选地，所述流平剂包括有机硅聚丙烯酸酯或聚丙烯酸酯。

本发明还提供了一种上述3D打印用光敏树脂的制备方法，包括以下步骤：取各原料组分，混合后在40～60℃条件下避光搅拌。