[发明专利]一种3D打印用紫外光-热固化组合物及其应用

权利要求书

1.一种3D打印用紫外光-热固化组合物，其特征在于，按重量份数计，包括如下原料：

所述丁香酚基丙烯酸酯的结构式如下式(Ⅰ)所示，所述丁香酚基有机硅环氧丙烯酸酯的结构式如下式(Ⅱ)所示；

式(Ⅰ)中，Y选自H或CH₃；

式(Ⅱ)中，x选自1～5的整数，y选自0～5的整数，R₁～R₆独立地选自碳数为1～3的烷基、苯基或乙烯基，Z选自H或CH₃。

2.根据权利要求1所述的3D打印用紫外光-热固化组合物，其特征在于，所述丁香酚基丙烯酸酯的制备包括：

惰性气氛下，将丁香酚环氧、丙烯酸类单体A、催化剂A与阻聚剂A混合，待反应完全得到所述丁香酚基丙烯酸酯；

所述丙烯酸类单体A选自丙烯酸和/或甲基丙烯酸；

所述催化剂A选自三苯基膦、四丁基溴化铵、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺中的一种或几种；

所述阻聚剂A选自对苯二酚和/或对羟基苯甲醚。

3.根据权利要求2所述的3D打印用紫外光-热固化组合物，其特征在于，所述丁香酚环氧、丙烯酸类单体A、催化剂A与阻聚剂A的摩尔比为1：1～1.5：0.02～0.07：0.01～0.05；

所述反应的温度为80～110℃，时间为4～12h。

4.根据权利要求1所述的3D打印用紫外光-热固化组合物，其特征在于，所述丁香酚基有机硅环氧丙烯酸酯的制备包括以下步骤：

步骤一：将丁香酚环氧与含氢硅氧烷在催化剂B作用下进行硅氢加成反应，得到反应液；

所述含氢硅氧烷的结构式如下式(Ⅲ)所示：

式(Ⅲ)中，x选自1～5的整数，y选自0～5的整数，R₁～R₆独立地选自碳数为1～3的烷基、苯基或乙烯基；

所述催化剂B选自铂催化剂、钯催化剂、铑催化剂中的一种或多种；

步骤二：惰性气氛下，将丙烯酸类单体C、催化剂C、阻聚剂C与所述反应液混合，待反应完全后得到所述丁香酚基有机硅环氧丙烯酸酯树脂；

所述丙烯酸类单体C选自丙烯酸和/或甲基丙烯酸；

所述催化剂C选自三苯基膦、四丁基溴化铵、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺中的一种或几种；

所述阻聚剂C选自对苯二酚和/或对羟基苯甲醚。

5.根据权利要求4所述的3D打印用紫外光-热固化组合物，其特征在于：

步骤一中，所述丁香酚环氧与含氢硅氧烷的摩尔比为1:1；

所述催化剂B的用量为所述含氢硅氧烷中硅氢键的20～100ppm；

所述硅氢加成反应的温度为50～90℃，时间为4～10h；

步骤二中，所述丁香酚环氧与所述丙烯酸类单体C、催化剂C和阻聚剂C的摩尔比为1：1～1.5：0.02～0.07：0.01～0.05；

所述反应的温度为80～110℃，时间为4～12h。

6.根据权利要求1所述的3D打印用紫外光-热固化组合物，其特征在于：

所述酯交换催化剂选自乙酰丙酮锌、醋酸锌四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四甲基氢氧化铵中的一种或多种；

所述光引发剂选自2,4,6- (三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮中的一种或多种。

7.根据权利要求1～6任一权利要求所述的3D打印用紫外光-热固化组合物，其特征在于：

所述丁香酚基丙烯酸酯的结构式如下式(Ⅰ-1)所示，所述丁香酚基有机硅环氧丙烯酸酯的结构式如下式(Ⅱ-1)所示；

8.根据权利要求7所述的3D打印用紫外光-热固化组合物，其特征在于，按重量份数计，包括如下原料：