[发明专利]一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂

说明书

本发明公开了一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂，它由以下按重量份配比的原料制成：二官能度丙烯酸酯低聚物（JAZO‑401）10‑20份、六官能度聚氨酯丙烯酸酯（JAZO‑303）10‑20份、三缩丙二醇双丙烯酸酯（TPGDA）20‑40份、2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮（1173光引发剂，简称HMPF）0.5‑2份、废弃木薯渣10‑40份。通过此种方案合成一种含两种低聚物的自由基聚合型光敏树脂，其力学性能较单一组分的纯丙烯酸酯树脂有极大的提高，并且可以降低成本，对废弃物进行高值化利用提供了另一种途径；本发明的废弃纤维增强型光敏树脂具有反应活性高，凝胶率高（凝胶含量达到99.22%），力学性能较好（断裂伸长率为4.97%，拉伸强度为28.98 MPa，弹性模量为841.11 MPa），对固化设备及环境要求较低等特点。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂的制备。

背景技术

光固化成型3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，光敏树脂材料在紫外光照射下，引起光敏树脂辐射聚合，形成交联聚合物，制造出固体实体产品。光敏树脂具有经济、高效、环保、节能、适应性强等特点，在包装印刷、汽车工业、医疗卫生、航空航天、电子通信等领域都有着广泛的应用和广阔的市场。

目前，现有光敏树脂本身成本较高，且存在光固化成型件后硬度低、耐热性差、力学性能差等问题，这些固有缺陷造成了成型件不能直接作为功能件使用，限制了光固化成型材料的应用范围。木薯渣含有纤维素，纤维素有良好的韧性、分散性和化学稳定性，在光敏树脂改性中可以充当增强剂的作用。鉴于国内现阶段对光敏树脂的研究不足，在某些方面仍处于探索阶段

因此，利用现有原料制备一种性能较好的光敏树脂，探索一种新型的光敏树脂配方及其制备工艺，为国内进行光固化树脂的相关研究积累经验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂的配方和制备工艺，此种方案合成一种含两种低聚物的自由基聚合型光敏树脂，其性能较单一组分的纯丙烯酸酯树脂有极大的提高，并且可以降低成本，对废弃物进行高值化利用提供了另一种途径；本发明的废弃纤维增强型光敏树脂具有反应活性高，凝胶率高，力学性能较好，具有对固化设备及环境要求较低等特点。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一种适用于光固化成型3D打印技术的新型光敏树脂，它由以下按重量份配比的原料制成：二官能度丙烯酸酯低聚物（JAZO-401）10-20份、六官能度聚氨酯丙烯酸酯（JAZO-303）10-20份、三缩丙二醇双丙烯酸酯（TPGDA）20-40份、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（1173光引发剂，简称HMPF）0.5-2份、废弃木薯渣10-40份。

制备方法包括如下操作步骤：

S1、预处理：将购买的工业木薯渣加入已经配制好的浓度为10-15%双氧水中，后放入超声功率为60W、温度为50-60℃的超声波清洗仪中清洗30-40min，进行辅助脱色，后蒸馏水洗涤、抽滤，重复两次。之后放入烘箱105℃烘至恒重，粉碎过60目筛备用；

S2、称取：在通风厨中使用分析天平准确称量浓度为3-5%的1173光引发剂、纯丙烯酸酯低聚物（JAZO-401）、聚氨酯丙烯酸酯（JAZO-303）和活性稀释剂TPGDA放入容器中避光密封保存备用；

S3、混合：将步骤S2称取的树脂混合物放在数显恒温磁力搅拌器上60℃恒温以200-300rpm速度搅拌30-60min，加入已预处理好的木薯渣，继续以300-400rpm速度常温搅拌30-60min，所得到的无色透明液体即为制备好的液态光敏树脂，将盛装液态光敏树脂的药品瓶放在超声波清洗器中超声30-40min，除尽气泡后，置于暗处备用；