CN105259736A - 一种3d打印机光敏树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印机光敏树脂，按重量百分比计，由以下组分组成：低聚物：20-60％；单体：20-40％；光引发剂：0.1-5％；助剂：1-5％；颜料/染料：0.1-1％。其制备方法，包括以下步骤：(1)备料：按低聚物20-60％；单体20-40％；光引发剂1-5％；助剂：1-5％；颜料/染料：0.1-1％的比例备好料；(2)将以上各组分混合，并充分搅拌均匀，即制备出具有高性能的3D打印光敏树脂。本发明与现有技术相比的优点是：本发明具有强度高，硬度高，柔韧性好，成型精度高，光泽度高，适合多种3D打印机机型，与国外产品相比，在保证各种性能的前提下，有很好的价格优势，很大程度地降低用户的制造成本以满足国内外市场日益增长的需求。

Description

一种3D打印机光敏树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及打印机光敏树脂，尤其涉及一种3D打印机光敏树脂及其制备方法，属于化工技术领域。
背景技术
3D打印光敏树脂目前基本上都是进口的产品，价格昂贵，为满足国内外市场需求，配合国内3D打印机生产厂商发展，有必要研发一种高性能高性价比的3D光敏树脂，以满足国内外市场日益增长的需求，这成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述不足，提供了一种3D打印机光敏树脂及其制备方法。
本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分组成：
低聚物：20-60％；
单体：20-40％；
光引发剂：0.1-5％；
助剂：1-5％；
颜料/染料：0.1-1％。
所述低聚物包括低聚物有环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、超支化丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或有机硅丙烯酸酯等。
所述单体由单官能单体5-10％、双官能单体10-20％和多官能单体5-10％组成。
所述单官能单体包括丙烯酸异丙片酯(IBOA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酰吗啉(ACMO)、苯氧基乙基丙烯酸酯(PHEA)、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯(CTFA)、4-羟丁基乙烯基醚(HBVE)、十二烷基乙烯基醚(DDVE)、四氢化糠基丙烯酸酯(THFA)或N，N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)等。
所述双官能单体包括二缩三丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、1，6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1，4-环己基二甲醇二乙烯基醚(CHVE)、三甘醇二乙烯基醚(DVE-3)、双酚A二甲基丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、新戊二醇双丙烯酸酯(NPGDA)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯((PO)NPGDA)或三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(DPCA)等。
所述多官能单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯((EO)TMPTA)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯((PO)TMPTA)、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、或季戊四醇三丙烯酸酯(PETTA)等。
所光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、1-羟基-环己基苯酮(184)、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(TPO)、双(2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦(BAPO)、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮(369)、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(907)、2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)、(α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮(651)或二苯甲酮(BP)等。
所述助剂包括偶联剂(KH-560，KH-570)、阻聚剂、流平剂、消泡剂或润湿剂等。
所述颜料/染料为白色颜料、红色颜料/染料、黑色颜料、黄色颜料/染料、橙色颜料/染料、棕色颜料/染料、绿色颜料/染料或蓝色颜料/染料等。
其中，
低聚物：低聚物是本发明3D打印光敏树脂的主体。常用的低聚物有环氧丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚酯丙烯酸酯，超支化丙烯酸酯，纯丙烯酸酯，聚醚丙烯酸酯和有机硅丙烯酸酯等。
单体：作为稀释剂，具有降低粘度的作用，提高产品的流动性，同时也能赋予其它的性能，如固化速度，强度，韧性等也有一定的作用。
一种3D打印机光敏树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按低聚物20-60％；单体20-40％；光引发剂0.1-5％；助剂：1-5％；颜料/染料：0.1-1％的比例备好料；
(2)混合并搅拌将以上各组分混合，并搅拌均匀，即制备出具有高性能的3D打印光敏树脂。
本发明与现有技术相比的优点是：本发明具有强度高，硬度高，柔韧性好，成型精度高，光泽度高，适合多种3D打印机机型，与国外产品相比，在保证各种性能的前提下，有很好的价格优势，很大程度地降低用户的制造成本以满足国内外市场日益增长的需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详述。
一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分组成：
低聚物：20-60％；
单体：20-40％；
光引发剂：0.1-5％；
助剂：1-5％；
颜料/染料：0.1-1％。
所述低聚物包括低聚物有环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、超支化丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或有机硅丙烯酸酯等。
所述单体由单官能单体5-10％、双官能单体10-20％和多官能单体5-10％组成。
所述单官能单体包括丙烯酸异丙片酯(IBOA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酰吗啉(ACMO)、苯氧基乙基丙烯酸酯(PHEA)、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯(CTFA)、4-羟丁基乙烯基醚(HBVE)、十二烷基乙烯基醚(DDVE)、四氢化糠基丙烯酸酯(THFA)或N，N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)等。
所述双官能单体包括二缩三丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、1，6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1，4-环己基二甲醇二乙烯基醚(CHVE)、三甘醇二乙烯基醚(DVE-3)、双酚A二甲基丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、新戊二醇双丙烯酸酯(NPGDA)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯((PO)NPGDA)或三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(DPCA)等。
所述多官能单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯((EO)TMPTA)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯((PO)TMPTA)、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、或季戊四醇三丙烯酸酯(PETTA)、等。所光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、1-羟基-环己基苯酮(184)、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(TPO)、双(2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦(BAPO)、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮(369)、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(907)、2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)、(α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮(651)或二苯甲酮(BP)等。
所述助剂包括偶联剂(KH-560，KH-570)、阻聚剂、流平剂、消泡剂或润湿剂等。
所述颜料/染料为白色颜料、红色颜料/染料、黑色颜料、黄色颜料/染料、橙色颜料/染料、棕色颜料/染料、绿色颜料/染料或蓝色颜料/染料等。
其中，
低聚物：低聚物是本发明3D打印光敏树脂的主体。常用的低聚物有环氧丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚酯丙烯酸酯，聚醚丙烯酸酯和有机硅丙烯酸酯等。
单体：作为稀释剂，具有降低粘度的作用，提高产品的流动性，同时也能赋予其它的性能，如固化速度，强度，韧性等也有一定的作用。
一种3D打印机光敏树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按低聚物20-60％；单体20-40％；光引发剂0.1-5％；助剂：1-5％；颜料/染料：0.1-1％的比例备好料；
(2)混合并搅拌将以上各组分混合，并搅拌均匀，即制备出具有高性能的3D打印光敏树脂。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及实施例内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分组成：
低聚物：20-60％；
单体：20-40％；
光引发剂：0.1-5％；
助剂：1-5％
颜料/染料：0.1-1％。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：所述低聚物包括低聚物有环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、超支化丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或有机硅丙烯酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：所述单体由单官能单体5-10％、双官能单体10-20％和多官能单体5-10％组成。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：所述单官能单体包括丙烯酸异丙片酯(IBOA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酰吗啉(ACMO)、苯氧基乙基丙烯酸酯(PHEA)、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯(CTFA)、4-羟丁基乙烯基醚(HBVE)、十二烷基乙烯基醚(DDVE)、四氢化糠基丙烯酸酯(THFA)或N，N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)。
5.根据权利要求3所述的一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：所述双官能单体包括二缩三丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、1，6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1，4-环己基二甲醇二乙烯基醚(CHVE)、三甘醇二乙烯基醚(DVE-3)、双酚A二甲基丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、新戊二醇双丙烯酸酯(NPGDA)、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯((PO)NPGDA)或三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(DPCA)。
6.根据权利要求3所述的一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：所述多官能单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯((EO)TMPTA)、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯((PO)TMPTA)、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯(PETTA)。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：所光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、1-羟基-环己基苯酮(184)、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(TPO)、双(2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦(BAPO)、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮(369)、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(907)、2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)、(α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮(651)或二苯甲酮(BP)。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：所述助剂包括偶联剂(KH-560，KH-570)、阻聚剂、流平剂、消泡剂或润湿剂。
9.根据权利要求1所述的一种3D打印机光敏树脂，其特征在于：所述颜料/染料为白色颜料、红色颜料/染料、黑色颜料、黄色颜料/染料、橙色颜料/染料、棕色颜料/染料、绿色颜料/染料或蓝色颜料/染料。
10.一种3D打印机光敏树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：按低聚物20-60％；单体20-40％；引发剂0.1-5％；助剂1-5％；颜料/染料0.1-1％的比例备好料；
(2)将以上各组分混合，并充分搅拌均匀，即制备出具有高性能的3D打印光敏树脂。
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