CN104031304A - 一种用于3d打印的紫外光交联聚合物材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种用于3d打印的紫外光交联聚合物材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于3D打印的紫外光交联聚合物材料及其制备方法和应用，所述材料的原料的组成如下：聚合物树脂100重量份，紫外光交联剂0.5-5重量份，抗氧剂0.1-0.5份，粉体1-20份，颜料1-10份和其他助剂0-20重量份；本发明是在紫外光照射的条件下，通过光交联剂吸收特定波长的紫外光引发产生高分子链自由基，从而发生一系列快速聚合反应，使聚合物树脂在3D打印过程中发生交联，形成三维网络结构。经过交联的聚合物材料的耐热性、耐化学腐蚀性和机械强度都有很大程度的提高，使聚合物树脂在3D打印材料中具有更加广阔的应用前景。

Description

一种用于3D打印的紫外光交联聚合物材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种用于3D打印的材料及其制备方法和应用，具体涉及一种用于3D打印的紫外光交联聚合物材料及其制备方法和应用。
背景技术
近二十几年来，3D打印技术，作为快速成型领域的一种新兴技术，发展非常迅速，目前已经在航空航天、生物医学、国防军工、工程教育、新产品开发等领域得到应用。3D打印技术又称增材制造技术，与传统的去除材料加工的方法不同，它是通过逐层堆积材料的方式直接制造产品。3D打印技术利用三维CAD模型在一台设备上可快速而精确地制造出复杂结构零件，从而实现“自由制造”，解决传统工艺难加工或无法加工的局限，并大大缩短了加工周期。简单来说，3D打印可以看作是2D打印技术在空间上的叠加。使用固体粉末或聚合物熔体等材料作为打印“油墨”，通过计算机建模设计，精确控制产品的精度和尺寸。这种打印技术相比于传统的成型技术，不需要复杂的模具和工艺，设备小巧，程序由计算机控制，操作简便，因而受到的关注越来越多，逐渐在生物、医学、建筑、航空等领域开拓了广阔的应用空间，尤其适合小批量，个性化，结构复杂的中空部件。
目前，熔融层积成型技术是最为常用的3D打印技术，通常使用尼龙，ABS等热塑性树脂，在高温下熔融后，进行打印，逐层沉积固化，形成最终产品。
然而这类热塑性树脂通常为线性结构聚合物，打印出的产品耐热性和刚性均较差，限制了其应用范围。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物。
本发明的另一个目的在于提供一种用于3D打印的紫外光交联聚合物材料，其由上述组合物制得。
本发明的第三个目的在于提供一种上述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料的制备方法。
本发明的第四个目的在于提供一种制品，其由上述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料通过3D打印制得。
本发明的第五个目的在于提供上述制品的制备方法。
本发明的第六个目的在于提供上述用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物或上述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料的用途，其用于3D打印。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物，其由以下组分组成：
其中，所述的聚合物树脂为线形热塑性树脂，选自聚烯烃(PE、PP、PVC、PS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(PET、PBT、PCL、PLA)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)和丁苯透明抗冲树脂(K树脂)中的至少一种。
根据本发明，所述聚合物树脂的重均分子量为1万-50万，优选5万-20万。
根据本发明，优选的，所述紫外光交联剂选自1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)、184(1-羟基环己基苯基甲酮)、907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)、TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、TPO-L(2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯)、IHT-PI910(2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮)、659(2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮)、MBF(苯甲酰甲酸甲酯)、IHT-PI4265(50％IHT-PI TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)和50％IHT-PI1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮))、IHT-PI1000(20％IHT-PI184(1-羟基环己基苯基甲酮)和80％IHT-PI1173)、IHT-PI500(50％IHT-PI184和50％IHT-PI BP(光引发剂二苯甲酮))中的至少一种。
根据本发明，优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1096、主抗氧剂1098与亚磷酸酯类抗氧剂互配物和抗氧剂168中的一种或多种。其中，抗氧剂1010是指：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；抗氧剂1096是指：IRGANOX B-1096；主抗氧剂1098是指：(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)；抗氧剂168是指：三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
根据本发明，优选的，所述粉体为无机粉体、有机高分子粉体和有机无机杂化粉体中的一种或多种。所述无机粉体选自金属单质颗粒、金属氧化物颗粒、非金属单质颗粒、卤化银颗粒、碳酸盐颗粒、以及磷酸盐颗粒中的一种或多种。所述有机高分子粉体选自聚苯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、ABS、环氧树脂等颗粒中的一种或多种。所述有机无机杂化粉体具有壳层结构或不对称结构，如PSFe3O4，PSDopaAg等其中的一种或多种。
根据本发明，优选的，所述的颜料为无机彩色颜料。所述无机彩色颜料选自铬酸盐颜料(如铅铬黄、钼铬橙等)、镉系颜料(如镉黄、镉红等)、铁系颜料(如铁黄、铁红等)、绿色颜料(如铬绿、氧化铬绿等)和蓝色颜料(如铁蓝、群青等)中的至少一种。
根据本发明，所述的其他助剂是适合于3D打印的组合物用助剂，例如脱泡剂，增塑剂和/或润滑剂。
本发明还提供如下的技术方案：
一种用于3D打印的紫外光交联聚合物材料，其由上述的用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物制得。
根据本发明，所述材料通过包括如下步骤的方法制得：
将100重量份的聚合物树脂，0.5-5重量份的紫外光交联剂，0.1-0.5重量份的抗氧剂，1-20重量份的粉体，1-10重量份的颜料和0-20份的其他助剂用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成细丝。
根据本发明，所述细丝的直径为1-3mm(优选2mm)，直径误差在5％以内。
根据本发明，所述单螺杆挤出机的螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
本发明还提供如下的技术方案：
一种上述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：
将100重量份的聚合物树脂，0.5-5重量份的紫外光交联剂，0.1-0.5重量份的抗氧剂，1-20重量份的粉体，1-10重量份的颜料和0-20重量份的其他助剂用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成细丝。
根据本发明，所述细丝的直径为1-3mm(优选2mm)，直径误差在5％以内。
根据本发明，所述单螺杆挤出机的螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
本发明还提供如下的技术方案：
一种制品，其由上述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料通过3D打印制得。
上述制品的制备方法，其包括将上述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料通过3D打印的步骤。
根据本发明，所述步骤具体包括：
将100重量份的聚合物树脂，0.5-5重量份的紫外光交联剂，0.1-0.5重量份的抗氧剂，1-20重量份的粉体，1-10重量份的颜料和0-20重量份的其他助剂用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成细丝；
将上述细丝通过UPRINT3D打印机送丝机构送进喷头，在喷头内被加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，利用材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下挤出后迅速固化，并使用紫外光照射，使材料交联，层层堆积成形。
上述用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物或上述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料的用途，其用于3D打印。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过加入紫外交联剂，在3D打印过程中利用紫外光使聚合物发生交联，固化时间以秒为单位，固化温度为室温，方法简单、快捷、低能耗。
2、本发明采用熔融层积技术，较其他成型方法相比，具有成型材料种类多，成型件强度高、精度较高的优势，且该技术使用的机械结构最简单，设计最容易，制造成本、维护成本和材料成本最低。
3、本发明将所述熔融层积技术与紫外交联有机的结合起来，一方面实现了高性能的3D打印制品的制备，另一方面又为3D打印的制品发掘了性能更优异、来源更广泛的原料。
4、本发明打印出的制品由于存在三维的交联网络，耐热性、耐化学腐蚀性和机械强度都有很大程度的提高，使聚合物树脂在3D打印材料中具有更加广阔的应用前景。
5、本发明通过改变添加的粉体和颜料，可以获得不同颜色，不同性能的产品。
具体实施方式
如上所述，本发明公开了一种用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物，其由以下组分组成：
其中，所述的聚合物树脂为线形热塑性树脂，选自聚烯烃(PE、PP、PVC、PS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(PET、PBT、PCL、PLA)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)和丁苯透明抗冲树脂(K树脂)中的至少一种。
本发明中，通过向传统的3D打印用聚合物材料中添加紫外光交联剂，在其固化成型过程中利用紫外光，使聚合物形成三维交联网络，从而提高3D打印制品的耐热性，耐化学腐蚀性及机械性能。
其中，所述紫外光交联剂吸收特定波长的紫外光后，发生一系列光物理和光化学反应，引发所述的线性热塑性树脂产生高分子链自由基，它们可以相互发生化学反应而交联形成三维网状结构。这种结构可改进所述线性热塑性塑料的耐热性差、机械强度不高等缺点，尤其是提高塑料在高温下的热稳定性和耐化学腐蚀性，从而具有工程塑料的某些特殊性能，有效地提高了由其制得的3D打印制品的耐热性，耐化学腐蚀性及机械性能。另外，自由基引发的交联反应以秒为单位，并且反应温度为室温，方法简单、快捷、低能耗。
在本发明的一个优选的实施方式中，选择了1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)、184(1-羟基环己基苯基甲酮)、907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)、TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、TPO-L(2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、IHT-PI910(2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮)、659(2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮)、MBF(苯甲酰甲酸甲酯)、IHT-PI4265(50％IHT-PI TPO和50％IHT-PI1173)、IHT-PI1000(20％IHT-PI184和80％IHT-PI1173)、IHT-PI500(50％IHT-PI184和50％IHT-PI BP)中的至少一种作为所述的紫外光交联剂。而且，相对于100重量份的聚合物树脂，所述紫外光交联剂的用量为0.5-5重量份，由于紫外光交联剂的活性高，因而只需少量添加即可达到交联目的，节约成本。
在本发明的一个优选的实施方式中，选择了无机粉体、有机高分子粉体和有机无机杂化粉体中的一种或多种作为粉体材料，所述无机粉体选自金属单质颗粒、金属氧化物颗粒、非金属单质颗粒、卤化银颗粒、碳酸盐颗粒、以及磷酸盐颗粒中的一种或多种；所述有机高分子粉体选自选自聚苯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、ABS、环氧树脂等颗粒中的一种或多种；所述有机无机杂化粉体具有壳层结构或不对称结构，如PSFe3O4，PSDopaAg等其中的一种或多种。而且，相对于100重量份的聚合物树脂，所述粉体的用量为1-20重量份。所选粉体均为工业应用中的常见粉体，通过添加粉体，可以有效提高制品的耐热性，耐化学腐蚀性及机械性能，当所选粉体具有如导电性，导热性，磁性等特殊性质时，所得制品也将具有同样功能。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述的其他助剂是适合于3D打印的组合物用助剂，例如脱泡剂，增塑剂和/或润滑剂。所述脱泡剂、增塑剂和润滑剂均是本领域技术人员已知的常规助剂。
以下通过实施例对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
由用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物及其制得的材料制备的3D打印制品A
1)将100重量份的聚乙烯(PE，重均分子量为10万)，1份的紫外光交联剂1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)，0.2份的抗氧剂1010，15份的微米碳酸钙粉体，2份的铅铬黄用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成直径为2mm的细丝，直径误差在5％以内，单螺杆挤出机螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
2)将步骤1)中得到的细丝通过UPRINT3D打印机送丝机构送进喷头，在喷头内加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，利用材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下挤出后迅速固化，再利用紫外光的照射，使材料交联，层层堆积成型，制得制品A。
所述制品A呈黄色，相比于普通PE打印的制品，具有优异的耐高温性，耐溶剂、耐化学腐蚀性和机械强度。
实施例2
由用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物及其制得的材料制备的3D打印制品B
1)将100重量份的聚氯乙烯(PVC，重均分子量为7万)，3份的紫外光交联剂184(1-羟基环己基苯基甲酮)，0.5份的抗氧剂1010，10份的纳米Ag粉体，5份的镉红，用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成直径为2mm的细丝，直径误差在5％以内，单螺杆挤出机螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
2)将步骤1)中得到的细丝通过UPRINT3D打印机送丝机构送进喷头，在喷头内加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，利用材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下挤出后迅速固化，并使用紫外光照射，使材料交联，层层堆积成型，制得制品B。
所述制品B呈红色，相比于普通PVC打印的制品，具有优异的耐热性，耐化学腐蚀性和机械强度。纳米Ag的加入，使得该制品还具有优异的导电性。
实施例3
由用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物及其制得的材料制备的3D打印制品C
1)将100重量份的聚酰胺(PA，重均分子量为5万)，0.5份的紫外光交联剂907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)，0.8份的抗氧剂1096，5份的纳米Fe3O4粉体，3份的铁蓝，用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成直径为2mm的细丝，直径误差在5％以内，单螺杆挤出机螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
2)将步骤1)中得到的细丝通过UPRINT3D打印机送丝机构送进喷头，在喷头内加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，利用材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下挤出后迅速固化，并使用紫外光照射，使材料交联，层层堆积成型，制得制品C。
所述制品C呈蓝色，相比于普通PA打印的制品，它具有优异的耐热性，耐化学腐蚀性和机械强度。纳米Fe3O4的加入，使得该制品具有良好的磁场响应性。
实施例4
由用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物及其制得的材料制备的3D打印制品D
1)将100重量份的聚碳酸酯(PC，重均分子量为15万)，3份的紫外光交联剂TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)，0.4份的抗氧剂1096，20份的微米Al2O3粉体，4份的铬绿，用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成直径为2mm的细丝，直径误差在5％以内，单螺杆挤出机螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
2)将步骤1)中得到的细丝通过UPRINT3D打印机送丝机构送进喷头，在喷头内加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，利用材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下挤出后迅速固化，并使用紫外光照射，使材料交联，层层堆积成型，制得制品D。
所述制品D呈绿色，相比于普通PC打印的制品，具有优异的耐热性，耐化学腐蚀性和机械强度。微米Al2O3的加入，使得该制品还具有优异的导热性。
实施例5
由用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物及其制得的材料制备的3D打印制品E
1)将100重量份的聚对苯二甲酸乙二酯(PET，重均分子量为20万)，2份的紫外光交联剂苯甲酰甲酸甲酯(MBF)，1份紫外光交联剂1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)，0.5份的抗氧剂168，20份的微米ZrO2粉体，5份的钼铬橙，用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成直径为2mm的细丝，直径误差在5％以内，单螺杆挤出机螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
2)将步骤1)中得到的细丝通过UPRINT3D打印机送丝机构送进喷头，在喷头内加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，利用材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下挤出后迅速固化，并使用紫外光照射，使材料交联，层层堆积成型，制得制品E。
所述制品E呈橙色，相比于普通PET打印的制品，具有优异的耐热性，耐化学腐蚀性和机械强度。微米ZrO2的加入，使得该制品还具有良好的耐火性。
实施例6
由用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物及其制得的材料制备的3D打印制品F
1)将100重量份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，1份的紫外光交联剂IHT-PI500(50％IHT-PI184和50％IHT-PI BP)，0.2份的抗氧剂168，20份的微米蒙脱土粉体，5份的铁红，用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成直径为2mm的细丝，直径误差在5％以内，单螺杆挤出机螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
2)将步骤1)中得到的细丝通过UPRINT3D打印机送丝机构送进喷头，在喷头内加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，利用材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下挤出后迅速固化，并使用紫外光照射，使材料交联，层层堆积成型，制得制品F。
所述制品F呈红色，相比于普通ABS打印的制品，具有优异的耐热性，耐化学腐蚀性和机械强度，同时微米蒙脱土的加入使其具有优异的气体阻隔性。

Claims (9)

1.一种用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物，其由以下组分组成：
其中，所述的聚合物树脂为线形热塑性树脂，选自聚烯烃(PE、PP、PVC、PS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(PET、PBT、PCL、PLA)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)和丁苯透明抗冲树脂(K树脂)中的至少一种；
优选地，所述聚合物树脂的重均分子量为1万-50万，更优选5万-20万。
2.根据权利要求1所述的紫外光交联聚合物组合物，其特征在于，所述紫外光交联剂选自1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)、184(1-羟基环己基苯基甲酮)、907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)、TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、TPO-L(2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯)、IHT-PI910(2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮)、659(2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮)、MBF(苯甲酰甲酸甲酯)、IHT-PI4265(50％IHT-PI TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)和50％IHT-PI1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮))、IHT-PI1000(20％IHT-PI184(1-羟基环己基苯基甲酮)和80％IHT-PI1173)、IHT-PI500(50％IHT-PI184和50％IHT-PI BP(光引发剂二苯甲酮))中的至少一种；
优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1096、主抗氧剂1098与亚磷酸酯类抗氧剂互配物和抗氧剂168中的一种或多种；其中，抗氧剂1010是指：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；抗氧剂1096是指：IRGANOXB-1096；主抗氧剂1098是指：(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)；抗氧剂168是指：三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯；
优选的，所述粉体为无机粉体、有机高分子粉体和有机无机杂化粉体中的一种或多种；优选地，所述无机粉体选自金属单质颗粒、金属氧化物颗粒、非金属单质颗粒、卤化银颗粒、碳酸盐颗粒、以及磷酸盐颗粒中的一种或多种；优选地，所述有机高分子粉体选自选自聚苯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、ABS、环氧树脂等颗粒中的一种或多种；优选地，所述有机无机杂化粉体具有壳层结构或不对称结构，如PSFe3O4，PSDopaAg等其中的一种或多种；
优选的，所述的颜料为无机彩色颜料。所述无机彩色颜料选自铬酸盐颜料(如铅铬黄、钼铬橙等)、镉系颜料(如镉黄、镉红等)、铁系颜料(如铁黄、铁红等)、绿色颜料(如铬绿、氧化铬绿等)和蓝色颜料(如铁蓝、群青等)中的至少一种；
优选地，所述的其他助剂是适合于3D打印的组合物用助剂，例如脱泡剂，增塑剂和/或润滑剂。
3.一种用于3D打印的紫外光交联聚合物材料，其由权利要求1或2所述的用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物制得；
优选地，所述材料通过包括如下步骤的方法制得：
将100重量份的聚合物树脂，0.5-5重量份的紫外光交联剂，0.1-0.5重量份的抗氧剂，1-20重量份的粉体，1-10重量份的颜料和0-20重量份的其他助剂用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成细丝；
优选地，所述细丝的直径为1-3mm(优选2mm)，直径误差在5％以内；
优选地，所述单螺杆挤出机的螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
4.一种权利要求3所述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料的制备方法，包括如下步骤：
将100重量份的聚合物树脂，0.5-5重量份的紫外光交联剂，0.1-0.5重量份的抗氧剂，1-20重量份的粉体，1-10重量份的颜料和0-20重量份的其他助剂用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成细丝。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述细丝的直径为1-3mm(优选2mm)，直径误差在5％以内；
优选地，所述单螺杆挤出机的螺杆直径为70mm，长径比为20：l，挤出机温度依次设定为：185-195℃，190-200℃，195-205℃，200-210℃，195-205℃，模头温度215-225℃。
6.一种制品，其由权利要求3所述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料通过3D打印制得。
7.权利要求6所述的制品的制备方法，其包括将权利要求3所述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料通过3D打印的步骤。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤具体包括：
将100重量份的聚合物树脂，0.5-5重量份的紫外光交联剂，0.1-0.5重量份的抗氧剂，1-20重量份的粉体，1-10重量份的颜料和0-20重量份的其他助剂用单螺杆挤出机混合均匀，挤出加工成细丝；
将上述细丝通过UPRINT3D打印机送丝机构送进喷头，在喷头内被加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，利用材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下挤出后迅速固化，并使用紫外光照射，使材料交联，层层堆积成形。
9.权利要求1或2所述的用于3D打印的紫外光交联聚合物组合物或权利要求3所述的用于3D打印的紫外光交联聚合物材料的用途，其用于3D打印。
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