[发明专利]一种用于4D打印的光敏树脂制备、成形及驱动方法

权利要求书

1.一种用于4D打印的光敏树脂制备、成形及驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1向单官能度丙烯酸酯单体中加入多官能度丙烯酸酯交联剂，然后再加入光引发剂，得到混合物；将所述混合物进行超声处理，直至形成无色透明的液体，得到可用于4D打印的光敏树脂；

所述单官能度丙烯酸酯单体为丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-β-羟乙酯、异冰片基丙烯酸酯中的任意一种或几种；所述多官能度丙烯酸酯为1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的任意一种或几种；

所述光引发剂为自由基型光引发剂，所述自由基型光引发剂为双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰)-(4',4'-二甲基辛基-2)氧化膦、α,α-二乙氧基苯乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮中的任意一种或几种；

S2采用光固化打印设备将所述S1中制备的光敏树脂打印成形，得到成形件，清洗所述成形件表面残留的光敏树脂；将所述成形件再进行紫外光照射，使所述成形件完全固化，进而获得具有形状记忆功能的光敏树脂成形件；

所述光固化打印设备为紫外光固化设备或数字光处理设备，其中，所述紫外光固化设备的激光扫描速率为500mm/s～1000mm/s；所述数字光处理设备对所述光敏树脂进行分层固化，每层固化的厚度为20μm～100μm，每层固化的时间为4s～8s；

S3对所述S2中制备的光敏树脂成形件进行驱动，具体包括：

S31将初始形状的光敏树脂成形件的温度升高至T1，其中，T1大于所述光敏树脂成形件的玻璃化温度Tg，对所述初始形状的光敏树脂成形件施加外力，使其发生形变，得到临时形状的光敏树脂成形件；

S32保持施加的外力不变，将临时形状的光敏树脂成形件的温度降至T2，其中，T2小于所述光敏树脂成形件的玻璃化温度Tg，使所述临时形状的光敏树脂成形件固定，撤去外力；

S33将温度再次升高至T1，使所述临时形状的光敏树脂成形件回复至初始形状。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述单官能度丙烯酸酯单体与多官能度丙烯酸酯交联剂的质量分数比为1:1～9:1，所述光引发剂的质量为所述单官能度丙烯酸酯单体与多官能度丙烯酸酯交联剂总质量的0.5％～2％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声处理的时间为5min～10min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，采用酒精浸泡法清洗所述成形件表面残留的光敏树脂，所述酒精浸泡的时间为3min～5min；所述紫外光的波长处于所述光引发剂能够感知的光的波长范围内，所述紫外光照射的时间为15min～20min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S31和步骤S33中采用水浴法升温，步骤S32中采用水浴法降温；T1为Tg+10℃～Tg+30℃，T2为Tg-10℃～Tg-30℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S31中，所述外力在所述光敏树脂成形件的弹性限度以内。