CN104987459B - 一种用于3d打印机的催化固化打印组合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于3D打印机的催化固化打印组合材料，包括固化主剂以及催化加速剂，固化主剂以及催化加速剂配合使用，固化剂与催化加速剂重量比为10～1：1，本发明的材料分为催化加速剂和固化主剂两种材料，3D打印机的固化主剂喷出头使用无溶剂的固化主剂作为喷出材料，并且同时3D打印机的催化加速剂喷头使用对应的催化加速剂作为喷出材料，固化主剂与相应的催化加速剂在设定的点相接触时，催化加速剂将固化主剂迅速固化，从而产生3D打印物体。本发明的提供的用于3D打印机的催化固化打印组合材料是一种可进行多材质、多功能、高精度、多彩色3D打印的打印材料。打印方法方便、造价低廉，打印出的模型密度高、不易损坏，没有分层感。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，尤其是一种用于3D打印机的催化固化打印组合材料。
背景技术
目前市场上的快速成型技术分为3DP技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结、DLP激光成型技术和UV紫外线成型技术等。
各成型技术的特点是：3DP技术：采用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉末薄层上，以打印横截面数据的方式逐层创建各部件，创建三维实体模型，采用这种技术打印成型的样品模型与实际产品具有同样的色彩，还可以将彩色分析结果直接描绘在模型上，模型样品所传递的信息较大。
FDM熔融层积成型技术：FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，主要适用于成型小塑料件。
SLA立体平版印刷技术：SLA立体平版印刷技术以光敏树脂为原料，通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。一层固化完成后，工作台下移一个层厚的距离，然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，直至得到三维实体模型。该方法成型速度快，自动化程度高，可成形任意复杂形状，尺寸精度高，主要应用于复杂、高精度的精细工件快速成型。
SLS选区激光烧结技术：SLS选区激光烧结技术是通过预先在工作台上铺一层粉末材料(金属粉末或非金属粉末)，然后让激光在计算机控制下按照界面轮廓信息对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积成型。该方法制造工艺简单，材料选择范围广，成本较低，成型速度快，主要应用于铸造业直接制作快速模具。
DLP激光成型技术：DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似，不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化，由于每层固化时通过幻灯片似的片状固化，因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快。该技术成型精度高，在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。
但上述技术普遍存在着如下缺陷：打印过程中便捷性较差、成本较高，打印出的模型密度低、易损坏，分层感比较严重。材料中含有机溶剂，需加热融化才能使用，使用过程中，对人体有害材料固化后会产生体积变化，造成产品变形。
另一方面，3D打印方法目前较为成熟的技术主要有光固化成形、激光选区熔化、激光选区烧结和熔融沉积制造等。相对来说，光固化成形、激光选区熔化、激光选区烧结这几种技术使用了紫外光或者激光，虽然成型精度相对较高，但是设备昂贵，成本较高；而熔融沉积制造是将丝状材料熔融后粘结到材料基底上，对于一般有机高分子，在熔融过程中会发生一些化学变化，使得最终材料强度较低并且会释放出一些有毒气体。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种不含有机溶剂且固化产物无毒、固化前后体积变化较小、效果持久的用于3D打印机的催化固化打印组合材料。
本发明采用的技术方案是：
一种用于3D打印机的催化固化打印组合材料，包括固化主剂以及催化加速剂，固化主剂以及催化加速剂配合使用，固化剂与催化加速剂重量比为10～1：1，
其中，固化主剂包括如下重量份数的组分：
所述催化加速剂包括如下重量份数的组分：
而且，所述单α-氰基丙烯酸酯包括选自任意比例的如下化合物：氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、氰基丙烯酸正辛酯。
而且，所述多α-氰基丙烯酸酯为氰基丙烯酸乙二醇酯。
硅烷化合物选自任意比例的如下化合物：1,2一双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、正辛基三甲氧基硅烷。
而且，所述添加剂包括如下重量份数的组分：
而且，所述白色填充剂是碳酸锌、碳酸镁、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁、碳酸镁或碳酸钠白色无结晶水的无机颜料；或者是橡胶，硅橡胶，聚丙烯、聚苯乙烯、无水二氧化硅、ABS或环氧树脂无活性氢化合物颗粒。
而且，所述彩色颜料是孔雀绿、铅铬黄、铁蓝、铁红、偶氮黄、酞菁蓝或酞菁紫颜料。
而且，所述导电材料是铜，银，铝纳米粉末，非金属中的碳，石墨烯粉末。
而且，所述磁性材料是含铁及铁的磁性氧化物、钴、镍及其合金粉末。
而且，所述湿气固化触媒是有机锡化合物，即二价锡类化合物和四价锡类化合物。
而且，所述稳定性助剂包括硅烷偶联剂、自由基稳定剂、阻聚剂、紫外线吸收剂、阴离子稳定剂、增塑剂、增稠剂、染料、增韧剂和/或热降解增强剂。
而且，所述固化主剂的制备方法是：
在氮气氛围下，将白色填充剂与单α-氰基丙烯酸酯化合物混合，室温搅拌10～15分钟，转速为2000-3500转/分钟，再依次加入含有多α-氰基丙烯酸酯化合物，室温搅拌30～45分钟，然后再加入含有烷氧基基团的硅烷化合物，冷却至室温，得到固化主剂组合物。
而且，在加入含有烷氧基基团的硅烷化合物后，加入稳定性助剂并加热至60℃，搅拌30～40分钟，冷却至室温，得到固化主剂组合物。
而且，在加入稳定性助剂并加热至60℃，搅拌30～40分钟后，加入湿气固化触媒，搅拌30-40分钟，冷却至室温，得到固化主剂组合物。
而且，所述催化加速剂的制备方法是：
在氮气氛围下，将含羟基化合物与含氨基化合物分别加入水中，室温搅拌10～15分钟，转速为2000-3500转/分钟，再加入颜料并加热至60℃，搅拌30～40分钟，冷却至室温，得到催化加速剂组合物。
而且，在加入颜料后，加入路易斯酸或路易斯碱，搅拌30～40分钟，冷却至室温，得到催化加速剂组合物。
本发明优点和积极效果为：
本发明的提供的用于3D打印机的催化固化打印组合材料是一种可进行多材质、多功能、高精度、多彩色3D打印的打印材料。打印方法方便、造价低廉，打印出的模型密度高、不易损坏，没有分层感。
本发明提供的用于3D打印机的催化固化打印组合材料不含有机溶剂，无需加热融化，对人体完全无害，其可与现有的所有打印材料均不相同，属于双组分材料，包含固化主剂与催化剂两种材料，与现有的打印方法也不相同，材料专门应用于3D催化固化打印机。材料均不含有易挥发有机溶剂，防止爆燃或中毒事故。并且材料固化后不会产生体积变化，不造成造成产品变形。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种用于3D打印机的催化固化打印组合材料，包括固化主剂以及催化加速剂，固化主剂以及催化加速剂配合使用，固化剂与催化加速剂重量比为10～1：1，本发明的材料分为催化加速剂和固化主剂两种材料，3D打印机的固化主剂喷出头使用无溶剂的固化主剂作为喷出材料，并且同时3D打印机的催化加速剂喷头使用对应的催化加速剂作为喷出材料，固化主剂与相应的催化加速剂在设定的点相接触时，催化加速剂将固化主剂迅速固化，从而产生3D打印物体。
其中，固化主剂包括如下重量份数的组分：
所述催化加速剂包括如下重量份数的组分：
其中，单α-氰基丙烯酸酯可以选择以下一种或任意比例组合的化合物：α-氰基丙烯酸烯丙基酯、α-氰基丙烯酸2-甲氧基乙酯、α-氰基丙烯酸2-乙氧基乙酯、α-氰基丙烯酸甲酯、α-氰基丙烯酸乙酯、α-氰基丙烯酸正丙酯、α-氰基丙烯酸异丙酯、α-氰基丙烯酸正丁酯、α-氰基丙烯酸正戊酯、α-氰基丙烯酸新戊酯、α-氰基丙烯酸环己酯、α-氰基丙烯酸辛酯。
多α-氰基丙烯酸酯可以选择以下一种或任意比例组合的化合物：双α-氰基丙烯酸丙二醇酯、双α-氰基丙烯酸乙二醇酯、双α-氰基丙烯酸丁二醇酯。
含有烷氧基基团的硅烷化合物可以选择以下一种或任意比例组合的化合物：1,1一双(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、1,1一双(三乙氧基甲硅烷基)甲烷、1,1一双(三丙氧基甲硅烷基)甲烷、1,2一双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、1,2一双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、1,2一双(三丙氧基甲硅烷基)乙烷、1,3一双(三甲氧基甲硅烷基)丙烷、1,3一双(三乙氧基甲硅烷基)丙烷、1,3一双(三丙氧基甲硅烷基)丙烷、1,4一双(三甲氧基甲硅烷基)丁烷、1,4一双(三乙氧基甲硅烷基)丁烷、1,4一双(三丙氧基甲硅烷基)丁烷、1,5一双(三甲氧基甲硅烷基)戊烷、1,5一双(三乙氧基甲硅烷基)戊烷、1,5一双(三丙氧基甲硅烷基)戊烷、1,6一双(三甲氧基甲硅烷基)己烷、1,6一双(三乙氧基甲硅烷基)己烷、1,6一双(三丙氧基甲硅烷基)己烷。
湿气固化触媒是有机锡化合物，即二价锡类化合物和四价锡类化合物，包括：辛酸锡、环烷酸锡、硬脂酸锡等二价锡类化合物；三辛酸单丁基锡、三异丙氧基但丁基锡等但丁基锡或单辛基锡化合物；二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二乙基己酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、二甲基马来酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、二乙酸二辛基锡、二硬脂酸二辛基锡、二月桂酸二辛基锡、二甲基二丁基锡、二苯氧基二丁基锡、二甲氧基二丁基锡、二乙酰丙酮二丁基锡、二乙酰乙酸乙酯二丁基锡、双三乙氧基硅酸二丁基锡、双三乙氧基硅酸二辛基锡以及二烷氧基氧化锡和硅酸盐化合物的反应产物等等四价锡类化合物；优选二月桂酸二丁基锡、二乙酰乙酸乙酯二丁基锡和双三乙氧基硅酸二丁基锡，或上述有机锡的其中一种或 几种混合。
路易斯酸化合物包括：三氟化硼乙醚络合物、三氟化硼乙酸络合物、三氟化硼四氢呋喃络合物、三氟化硼甲醇络合物、三氟化硼单乙胺络合物、三氟化硼乙腈络合物、三氟化硼苯酚络合物、三氟化硼对甲基苯酚络合物、三氟化硼苄胺络合物、三氟化硼甲醚络合物、三氟化硼丁醚络合物、三氟化硼碳酸二甲酯络合物或者相应的三溴化硼，三碘化硼络合物、长链脂肪酸、烷基苯磺酸、酸性磷酸酯、酸性氯化物类化合。优选三氟化硼乙醚络合物、三氟化硼单乙胺络合物、三氟化硼乙腈络合物、三氟化硼碳酸二甲酯络合物、长链脂肪酸、烷基苯磺酸、酸性磷酸酯或酸性氯化物类化合物。
路易斯碱化合物包括：丙胺、丁胺、戊胺、己胺、辛胺,2一乙基己胺、壬胺、癸胺、十二烷胺、十六烷胺、十八烷胺、环己胺等伯胺化合物、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二癸胺、二(十二烷胺)、二(十六烷胺)、二(十八烷胺)、以及烷基取代仲胺类化合物、三乙胺、三己胺、三辛胺等脂肪族叔胺、碱性碳酸盐类化合物、十二烷基苯胺、十八烷基苯胺、三苯胺等芳香族叔胺类化合物、以及其他的环状或带有取代官能团的胺类化合物如:乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基三胺、三乙基四胺或环己胺等化合物。
实施例1
一种用于3D打印机的催化固化打印组合材料，包括固化主剂以及催化加速剂，固化主剂以及催化加速剂配合使用，固化主剂包括如下重量的组分：
打印机内部环境温度：25～80℃；在氮气氛围下，将除去游离水的硫酸钙粉末与氰基丙烯酸丙酯混合，室温搅拌10-15分钟，其中搅拌机转数为2000～3500转/分钟，再依次加入α-氰基丙烯酸乙二醇酯与1,2一双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷，室温搅拌30～45分钟，然后再 加入正辛基三甲氧基硅烷，加入对苯二酚及对甲苯磺酸并加热至60℃，再加入二月桂酸二丁基锡搅拌30～40分钟，冷却至室温，得到粘合剂组合物。本混合物在40℃±5℃的温度进行使用，效果最好。
催化加速剂包括如下重量的组分：
在氮气氛围下，将乙二胺加入水中，再加入乙醇，室温搅拌10～15分钟，其中搅拌机转数为2000～3500转/分钟，再加入铁红并加热至60℃，再加入氯化锌后搅拌30～40分钟，冷却至室温，可得到本发明的粘合剂组合物。本混合物在40℃±5℃的温度进行使用，效果最好。
3D打印机的固化主剂喷出头使用无溶剂的固化主剂作为喷出材料，并且同时3D打印机的催化加速剂喷头使用对应的催化加速剂作为喷出材料，固化主剂与相应的催化加速剂在设定的点相接触时，催化加速剂将固化主剂迅速固化，从而产生3D打印物体。
实施例2
一种用于3D打印机的催化固化打印组合材料，包括固化主剂以及催化加速剂，固化主剂以及催化加速剂配合使用，固化主剂包括如下重量的组分：
制备方法同实施例1。
催化加速剂组分及制备方法同实施例1。
3D打印机的固化主剂喷出头使用无溶剂的固化主剂作为喷出材料，并且同时3D打印机的催化加速剂喷头使用对应的催化加速剂作为喷出材料，固化主剂与相应的催化加速剂在设定的点相接触时，催化加速剂将固化主剂迅速固化，从而产生3D打印物体。
实施例3
一种用于3D打印机的催化固化打印组合材料，包括固化主剂以及催化加速剂，固化主剂以及催化加速剂配合使用，固化主剂包括如下重量的组分：
制备方法同实施例1。
催化加速剂组分及制备方法同实施例1。
3D打印机的固化主剂喷出头使用无溶剂的固化主剂作为喷出材料，并且同时3D打印机的催化加速剂喷头使用对应的催化加速剂作为喷出材料，固化主剂与相应的催化加速剂在设定的点相接触时，催化加速剂将固化主剂迅速固化，从而产生3D打印物体。
对比实施例
打印机内部环境温度：25-80℃；
一种用于3D打印机的催化固化材料，现有技术当中采用的以氰基丙烯酸丙酯作为主料，并加以稳定剂等助剂作为添加剂，包括如下重量的组分：
氰基丙烯酸丙酯 98g
对苯二酚 0.5g
对甲苯磺酸 1.5g，
采用如下方法对实施例1～3与对比实施例打印想过的表干速度和抗拉强度进行测试，其 结果见固化主剂对比表干速度、抗拉强度倍率测试对比表，其检测方法是：
表干速度由涂抹法测的；
抗拉强度倍率是将配好的固化主剂涂在一块光滑平板玻璃上，平刮0.5-1mm，喷洒相应的催化加速剂(对比实施例不含)，等待表干，记好时间，表面不粘手就是已经视为表干。
固化主剂对比表干速度、抗拉强度倍率测试对比表
| 收缩率 | 表干速度(秒) | 对比抗拉倍率 | |
| 实例1 | 0.5％ | 8 | 1.05 |
| 实例2 | 4％ | 6 | 1.2 |
| 实例3 | 7％ | 5 | 1.1 |
| 对比实施例 | 14％ | 3 | 1 |
对比抗拉强度倍率为以1cm×1cm的铝合金断面粘结强度为标准值，从表中可以看出，含有添加剂的实施例1至3的固化主剂组合物具有更高的粘结强度，同时其粘合固化后体积变化明显减小，而收缩率随着固化主剂中的白色填充剂加入量减少而增大。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。
Claims (5)
1. 一种用于3D打印机的催化固化打印组合材料，其特征在于：包括固化主剂以及催化加速剂，固化主剂以及催化加速剂配合使用，固化剂与催化加速剂重量比为10~1：1，其中，固化主剂包括如下重量份数的组分：
单α-氰基丙烯酸酯 0.5~99.5份
多α-氰基丙烯酸酯 10～40份
含有烷氧基基团的硅烷化合物 0.5~99.5份
添加剂 0~50份；
所述添加剂包括如下重量份数的组分：
白色填充剂 20~50份
彩色颜料 20~50份
湿气固化触媒 0.1~3份
稳定性助剂 0.1~8份；
所述催化加速剂包括如下重量份数的组分：
水 3~9份
含羟基化合物 0~3份
含氨基化合物 0~3份
路易斯酸或路易斯碱 0~0.2份
颜料 0~1.5份，
所述添加剂的含量不为0，所述含羟基化合物的含量不为0、所述含氨基化合物的含量不为0、所述路易斯酸或路易斯碱的含量不为0，所述多α-氰基丙烯酸酯为氰基丙烯酸乙二醇酯，所述稳定性助剂包括硅烷偶联剂、自由基稳定剂、阻聚剂、紫外线吸收剂、阴离子稳定剂、增塑剂、增稠剂、染料、增韧剂和/或热降解增强剂。
2.根据权利要求1所述的用于3D打印机的催化固化打印组合材料，其特征在于：所述单α-氰基丙烯酸酯包括选自任意比例的如下化合物：氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、氰基丙烯酸正辛酯；硅烷化合物选自任意比例的如下化合物：1,2-双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、正辛基三甲氧基硅烷。
3.根据权利要求1所述的用于3D打印机的催化固化打印组合材料，其特征在于：所述湿气固化触媒是有机锡化合物，即二价锡类化合物和四价锡类化合物。
4.根据权利要求3所述的用于3D打印机的催化固化打印组合材料，其特征在于：所述白色填充剂是碳酸锌、碳酸镁、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁、碳酸钠白色无结晶水的无机颜料；或者是硅橡胶、聚丙烯、聚苯乙烯、无水二氧化硅、ABS或环氧树脂无活性氢化合物颗粒。
5. 根据权利要求1所述的用于3D打印机的催化固化打印组合材料，其特征在于：所述催化加速剂的制备方法是：在氮气氛围下，将含羟基化合物与含氨基化合物分别加入水中，室温搅拌10~15分钟，转速为2000~3500转/ 分钟，再加入颜料并加热至60℃，在加入颜料后，加入路易斯酸或路易斯碱，搅拌30~40分钟，冷却至室温，得到催化加速剂组合物。
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN101616785A (zh) * | 2007-01-10 | 2009-12-30 | Z公司 | 具有改进的颜色、制品性能和易用性的三维印刷材料体系 |
| CN103980397A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-13 | 中国科学院化学研究所 | 一种3d打印用组合物及其配制和使用方法以及制品 |
| CN104163894A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-11-26 | 太仓碧奇新材料研发有限公司 | 一种可用于3d打印的abs复合材料及其制备方法 |
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