[发明专利]用于三维立体成型的光固化液体树脂

说明书

本发明公开一种用于三维立体成型的光固化液体树脂，包括按以下质量百分数计的组分：第一聚氨酯丙烯酸酯10‑70％，官能度为2；第二聚氨酯丙烯酸酯10‑50％，官能度为3‑6；交联剂单体1‑40％；活性稀释剂10‑50％；增粘树脂0‑10％；光引发剂0.1‑5％。本光固化液体树脂通过采用了大量的大分子量的聚氨酯丙烯酸酯树脂，以及低含量的小分子的稀释剂，反应过程速率得到控制。大分子量的聚氨酯丙烯酸酯聚合物侧链长，侧链的位阻大大减小了聚合过程收缩的影响，故该丙烯酸酯体系树脂聚合过程中的收缩率显著降低。同时，丙烯酸酯体系包含的高含量的聚氨酯丙烯酸酯的组分使丙烯酸酯树脂的力学强度大幅度提高，具有广泛的应用性能。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种用于三维立体成型的光固化液体树脂。

背景技术

3D打印技术是利用计算机辅助设计数据逐层构建三维物体的一项新兴技术，用于成型的材料包括液体树脂、粉末或其他材料，其中液体树脂包括光固化材料。

然而，现有可光固化液体树脂一般由预聚物、光敏单体、光引发剂、助剂等组成，光敏单体能在可见光、紫外光、激光等照射下由光引发剂引发聚合反应，形成固态。现有丙烯酸酯体系的3D打印光固化树脂，由于光固化过程中，丙烯酸酯单体由小分子转化为大分子聚合物，双键打开并连接的过程导致分子间间隙变小，造成收缩严重，存在聚合过程中收缩率大的缺陷，大大限制了3D 打印的精度和应用的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种收缩率低的用于三维立体成型的光固化液体树脂以克服上述缺陷。

本发明的技术方案如下：

提供一种用于三维立体成型的光固化液体树脂，包括按以下质量百分数计的组分：第一聚氨酯丙烯酸酯10-70％，官能度为2；第二聚氨酯丙烯酸酯 10-50％，官能度为3-6；交联剂单体1-40％；活性稀释剂10-50％；增粘树脂 0-10％；光引发剂0.1-5％。以上聚氨酯丙烯酸酯可选自上海釜顺化学科技有限公司的FS3001、FS9811；南京嘉中化工科技有限公司的JZ501、JZ502、JZ3361、JZ901等等。

优选地，所述第一聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或芳香族聚氨酯丙烯酸酯；所述第二聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯或芳香族聚氨酯丙烯酸酯。

优选地，所述第一聚氨酯丙烯酸酯的数均分子量Mn为 3000g/mol～100000g/mol；所述第二聚氨酯丙烯酸酯的数均分子量Mn为 3000g/mol～100000g/mol。

优选地，所述交联剂单体从以下组分中选择其中一种：DPHA(双季戊四醇六丙烯酸酯)、TMPTA(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、THEICTA(三(2-羟乙基)异氰月尿酸三丙烯酸酯)。以上交联剂单体可选自帝斯曼DSM-2830L、台湾长兴化学231-TF、美源化工M370等等。

优选地，所述活性稀释剂从以下组分中选择其中一种或两种：TPGDA(二缩三丙二醇二丙烯酸酯)、ACMO(4-丙烯酰吗啉)、HDDA(1,6-己二醇双丙烯酸酯)、IBOA(丙烯酸异冰片酯)、HEA(丙烯酸羟乙酯)、HEMA(丙烯酸羟乙酯)、HPA(丙烯酸-2-羟基丙酯)。以上活性稀释剂可选自润奥化工 LuCure248、GM61Q00、台湾长兴化学EM221-2、濮阳宏业HY005等。

优选地，所述活性稀释剂包括IBOA和ACMO的组合物、ACMO和TPGDA 的组合物或者IBOA和HEA的组合物，其中，IBOA：ACMO，ACMO：TPGDA， IBOA：HEA，其相对质量比例均为1:2～1:10；

优选地，所述增粘树脂为SIS(聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯)或PAM(聚丙烯酰胺)。以上增粘树脂可选自喜力来化工S509等。

优选地，，所述增粘树脂的分子量Mw为100000g/mol～800000g/mol。