[发明专利]一种光敏弹性树脂及其制备方法和在光固化3D打印技术中的应用

说明书

本发明公开了一种光敏弹性树脂及其制备方法和在光固化3D打印技术中的应用，所述光敏弹性树脂由一定配比的聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释剂、光敏功能单体和光引发剂制成，所述光敏功能单体同时含有可发生光固化反应的光敏基团和具有动态可逆特性的动态键，光敏基团可参与光固化反应，形成三维交联结构，而动态键则赋予固化成型聚氨酯弹性体固相再生性能，在一定热压条件下可实现聚氨酯弹性体的再生利用，且固相再生聚氨酯弹性体仍具有较好的力学性能，再生效率较高，本发明的光敏弹性树脂可很好地应用于光固化3D打印技术中。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料技术领域，更具体地，涉及一种光敏弹性树脂及其制备方法和在光固化3D打印技术中的应用。

背景技术

光固化技术是一种绿色的固化成型方法，具有固化速度快、节能环保等优势。3D打印是一种快速成型技术，以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式将材料以模型所设计的形状成型来进行堆积成型，可以打印出普通成型技术无法实现的结构。近年来，将光固化技术和3D打印技术结合的光固化3D打印成为研究热点，因其综合了光固化和3D打印的优点，具有良好的发展前景。

光敏树脂经光固化3D打印成型后，形成了三维共价交联，赋予器件优异的稳定性，但其回收再生非常困难，造成严重的资源浪费与环境污染。如中国专利CN109232825A提供了一种3D打印弹性体光敏树脂，由一定配比的聚氨酯基体树脂、活性稀释剂、功能性单体和光引发剂等制成，通过3D打印和光固化可以制备出具有一定机械强度的弹性体器件，但是打印成型后的器件由于光固化交联形成的三维共价交联网络致使其难溶难熔，造成废弃物很难回收再生利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有光固化3D打印弹性体难溶难熔，回收再生困难的缺陷和不足，提供一种光敏弹性树脂，通过引入具有动态可逆特性的动态键的光敏功能单体，经过光固化制得的聚氨酯弹性体，还可以通过固相再生进行回收利用。

本发明的另一目的是提供一种光敏弹性树脂的制备方法。

本发明的又一目的是提供一种光敏弹性树脂的应用。

本发明的另一目的是提供一种可固相再生的聚氨酯弹性体。

本发明的另一目的是提供一种可固相再生的聚氨酯弹性体的固相再生方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种光敏弹性树脂，包括如下按照质量份计算的组分制成：

聚氨酯丙烯酸酯40～80份；

活性稀释剂10～40份；

光敏功能单体10～30份；

光引发剂0.5～5份；

所述光敏功能单体同时含有可发生光固化反应的光敏基团和具有动态可逆特性的动态键。

本发明通过在光敏弹性树脂中引入具有动态可逆特性的动态键，动态键在发生断裂后，在一定条件下能发生重组，即具有一定的可逆性，由此光敏弹性树脂制得聚氨酯弹性体后，由于聚氨酯弹性体交联网络结构中含有动态键，利用动态键的可逆性，可赋予固化后的聚氨酯弹性体固相再生的性能，即将聚氨酯弹性体粉碎后，粉末颗粒界面上有大量的动态键，在一定的热模压条件下，颗粒界面间的动态键通过重组形成新的共价键，从而将颗粒界面连接在一起，实现聚氨酯弹性体的固相再生，且固相再生的聚氨酯弹性体仍具有较好力学性能，再生效率较高。

优选地，包括如下按照质量份计算的组分制成：

聚氨酯丙烯酸酯45～60份；

活性稀释剂15～30份；

光敏功能单体15～25份；

光引发剂1～3份。