CN105602255B - 夜光3d打印光敏胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夜光3D打印光敏胶及其制备方法。本发明的夜光3D打印光敏胶，由如下重量份的组分组成：UV固化树脂A50‑80份、UV固化树脂B 50‑80份、0.05‑0.1份流平剂、润湿剂1‑10份、消泡剂0.2‑1份、夜光粉1‑10份、光引发剂A3‑5份和光引发剂B3‑5份。本发明按照配方，在高速分散机中加入润湿剂、流平剂、消泡剂与夜光粉，之后加入UV固化树脂A、UV固化树脂B、光引发剂A和光引发剂B，继续分散，混合均匀，即得到夜光3D打印光敏胶。该夜光3D打印光敏胶涂膜后经365nmUV‑LED灯照射后具有快速固化能力，可广泛使用在如汽车、工业维护、医疗、创意等技术领域。

Description

夜光3D打印光敏胶及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种夜光3D打印光敏胶及其制备方法，该夜光3D打印光敏胶特别适用于365nm UV-LED光源照射固化。

背景技术

高速光固化成型技术近几年在世界范围内得到广泛应用，特别是3D打印技术，其主要通过逐层增加材料来制造三维制品的一种所谓增材成型技术，具有能耗小、成本低、成形精度高等特点，能够打印传统加工方式无法加工的任意构造复杂的零件。目前提供的3D打印光敏胶的发展还存在一些问题：目前的3D打印胶主要为热塑性材料，如由PLA及ABS等高分子材料制成，成型过程中需要加热，导致使用不便。再有成形的3D制品颜色单一，不能够达到全彩色，制成的3D打印材料不具备夜间视度性，功能性较差。

基于以上背景，需要发展一种具有夜光功能的、不需加热且能快速固化成型夜光3D打印光敏胶及其制备方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一提供一种具有快速固化、具有夜光可视能力的夜光3D打印光敏胶。本发明目的之二提供上述一种工艺简单的夜光3D打印光敏胶的制备方法。

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种夜光3D打印光敏胶，按重量份数计，其组分和含量如下：

其中：所述的UV固化树脂B为增韧树脂；所述UV固化树脂A的结构如下所示：

其中：m为1-30范围内的整数；n为1-30范围内的整数。

上述UV固化树脂A按重量份数计算，其组分及含量如下：

上述UV固化树脂A的制备方法具体如下：将甲基含氢硅油和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按比例加入到反应容器中，再加入阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60～80℃，加入催化剂，搅拌下恒温3～5h，停止加热，待温度降到室温，即得UV固

化树脂A。

上述UV固化树脂B选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯中的一种或几种。

上述流平剂选自迪高Tego Glide 410、德国BYK毕克BYK-UV3510、BYK-341、BYK-344、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348中的一种或几种。

上述润湿剂为美国陶氏公司的NP-100或者德国BYK 333流平剂中的一种或两种。

上述消泡剂选自德国BYK毕克BYK-024、BYK-025、BYK-035、BYK-037、BYK-038、BYK-044获BYK-038中的一种或几种。

上述色浆为温感变色色浆；

上述光引发剂A选自巴斯夫Irgacure1173、Irgacure 184D、Irgacure TPO、、Irgacure 369、Irgacure 651、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 907、大分子光引发剂Esacure KIP 150中的一种或几种；所述光引发剂B选自BASF巴斯夫光引发剂Irgacure2959、IRGACURE500或IRGACURE819DW中一种或几种。

本发明还提供一种上述夜光3D打印光敏胶的制备方法，具体步骤如下：

按照配方，在控制转速300-400r/min的高速分散机中加入润湿剂、流平剂、消泡剂与夜光粉，经600-800r/min转速下分散15-20min后将转速降至300r/min，加入UV固化树脂A、UV固化树脂B和光引发剂A、光引发剂B，继续分散5-10min，混合均匀，即得到夜光3D打印光敏胶。

本发明的有益成果如下：

本发明的一种夜光3D打印光敏胶，由于本发明的一种夜光3D打印光敏胶涂膜固化后含有众多可交联的丙烯酸酯结构，在365nm的UV-LED光源照射下可实现快速固化。

进一步，本发明所得的夜光3D打印光敏胶涂膜后经365nm UV-LED灯照射预涂夜光3D打印光敏胶的载玻片的表面，按照指触法(用手指按压固化一段时间的夜光3D打印光敏胶的表面，以不粘手作为完全固化的标准，用夜光3D打印光敏胶完全固化时所用的最短时间来表征)，经检测，本发明的快干夜光3D打印光敏胶的固化时间为1-5s。

进一步，本发明制备的夜光3D打印光敏胶加入了夜光粉，使其具有夜间发光特性。

综上所述，本发明的一种夜光3D打印光敏胶，经涂膜后具有较快的固化速度和具有夜间发光效果。且其制备方法由于工艺简单，易控制，因此具有技术成熟、快速、高效等特点，且适于工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进一步详细描述，但并不限制本发明。

本发明各实施例所用的原料中除特殊表明的厂家及规格外，其他原料均为市售，规格均为化学纯。

本发明所用的各种设备的型号及生产厂家的信息如下：

GFJ-0.4型高速分散机，上海新诺仪器设备有限公司生产。

实施例1

一种夜光3D打印光敏胶，按重量份数计算，其组分和含量具体如下：

其中所述的UV固化树脂A按照如下方法制备：

将10g甲基含氢硅油和10g乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入到500ml的三口烧瓶中，再加入0.01g对苯二酚，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60℃，加入0.01g氯铂酸的络合物，搅拌下恒温3h，停止加热，待烧瓶温度降到室温，即得UV固化树脂A。

所述的UV固化树脂B为增韧树脂，如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯按质量比1:1组成的混合物；

所述的流平剂为迪高Tego Glide 410；

所述的润湿剂为美国陶氏公司的NP-100；

所述的夜光粉为东莞市淳亮工艺材料有限公司提供的黄绿MG-1；

所述的消泡剂为德国BYK-035、BYK-037按质量比1：1的混合物；

所述的光引发剂A为巴斯夫Irgacure1173、Irgacure 184D、Irgacure TPO按质量比1:1:2组成的混合物；

所述的光引发剂B为BASF巴斯夫光引发剂Irgacure 2959、IRGACURE500、按质量比1:1组成的混合物；

上述的一种夜光3D打印光敏胶的制备方法，具体步骤如下：

按照配方，在控制转速300r/min的GFJ-0.4型高速分散机(上海新诺仪器设备有限公司)中加入1份润湿剂、0.05份流平剂、0.2份消泡剂与1份夜光粉，经600r/min转速下分散15min后将转速降至300r/min，加入50份UV固化树脂A、50份UV固化树脂B、3份光引发剂A和3份光引发剂B，继续分散5min，混合均匀，即得到夜光3D打印光敏胶。

本发明所得的夜光3D打印光敏胶涂膜后经365nm UV-LED灯照射预涂夜光3D打印光敏胶的载玻片的表面，按照指触法(用手指按压固化一段时间的夜光3D打印光敏胶的表面，以不粘手作为完全固化的标准，用夜光3D打印光敏胶完全固化时所用的最短时间来表征)，经检测，本发明的快干夜光3D打印光敏胶的固化时间为1s。该夜光3D打印光敏胶可自动吸收任何光源，并在黑暗处自动发出黄绿光。

综上所述本发明所得的夜光3D打印光敏胶涂膜后快速固化性能，同时可在夜间发出黄绿光，夜光3D打印光敏胶经涂膜固化后制成材料具有夜光效果。

实施例2

一种夜光3D打印光敏胶，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：

其中所述的UV固化树脂A按照如下方法制备：

将10g甲基含氢硅油和10g乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入到500ml的三口烧瓶中，再加入0.01g对苯二酚，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60℃，加入0.01g氯铂酸的络合物，搅拌下恒温3h，停止加热，待烧瓶温度降到室温，即得UV固化树脂A。

所述的UV固化树脂B为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯按质量比2:1组成的混合物；

所述的流平剂为德国BYK-345、BYK-346按质量比1：1组成的混合物；

所述的润湿剂为德国BYK 333；

所述的消泡剂为德国BYK毕克BYK-024、BYK-025、BYK-035按质量比为1：1：1组成的混合物；

所述的佛山市钜亮光学材料有限公司提供的天蓝夜光粉；

所述的光引发剂A为巴斯夫Irgacure 184D、Irgacure TPO、Irgacure 369、Irgacure 819按质量比1:1:1:1组成的混合物；

所述的光引发剂B为BASF巴斯夫光引发剂Irgacure 2959、IRGACURE500按质量比1:2组成的混合物；

上述的一种夜光3D打印光敏胶的制备方法，具体步骤如下：

按照配方，在控制转速400r/min的GFJ-0.4型高速分散机(上海新诺仪器设备有限公司)中加入10份润湿剂、0.1份流平剂、1份消泡剂与10份夜光粉，经800r/min转速下分散20min后将转速降至300r/min，加入80份UV固化树脂A、80份UV固化树脂B、5份光引发剂A和5份光引发剂B，继续分散10min，混合均匀，即得到夜光3D打印光敏胶。

本发明所得的夜光3D打印光敏胶涂膜后经365nm UV-LED灯照射预涂夜光3D打印光敏胶的载玻片的表面，按照指触法(用手指按压固化一段时间的夜光3D打印光敏胶的表面，以不粘手作为完全固化的标准，用夜光3D打印光敏胶完全固化时所用的最短时间来表征)，经检测，本发明的快干夜光3D打印光敏胶的固化时间为5s。该夜光3D打印光敏胶可自动吸收任何光源，并在黑暗处自动发出天蓝色光。

以上本发明实施例2所得的夜光3D打印光敏胶涂膜后快速固化性能，同时可在夜间发出天蓝色光，夜光3D打印光敏胶经涂膜固化后制成材料具有夜光效果。

综上所述，本发明的夜光3D打印光敏胶采用的是UV固化配方，UV的高速固化提升了其固化速度，只有1-5s；夜光3D打印光敏胶具有夜光特性。

以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种夜光3D打印光敏胶，其特征在于，按重量份数计，其组分和含量如下：

其中：所述的UV固化树脂B为增韧树脂；所述UV固化树脂A的结构如下所示：

其中：m为1-30范围内的整数；n为1-30范围内的整数；

所述UV固化树脂A按重量份数计算，其组分及含量如下：

所述UV固化树脂B选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯中的一种或几种；

所述的引发剂A选自巴斯夫Irgacure1173、Irgacure 184D、Irgacure TPO、、Irgacure369、Irgacure 651、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 907、大分子光引发剂EsacureKIP 150中的一种或几种；所述引发剂B选自BASF巴斯夫光引发剂Irgacure 2959、IRGACURE500或IRGACURE819DW中一种或几种。

2.如权利要求1所述的夜光3D打印光敏胶，其特征在于，所述UV固化树脂A的制备方法如下：将甲基含氢硅油和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按比例加入到反应容器中，再加入阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60～80℃，加入催化剂，搅拌下恒温3～5h，停止加热，待降到室温，即得UV固化树脂A。

3.如权利要求1所述的夜光3D打印光敏胶，其特征在于，所述流平剂选自迪高TegoGlide410、德国BYK毕克BYK-UV3510、BYK-341、BYK-344、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的夜光3D打印光敏胶，其特征在于，所述润湿剂为美国陶氏公司的NP-100或者德国BYK 333流平剂中的一种或两种。

5.如权利要求1所述的夜光3D打印光敏胶，其特征在于，所述消泡剂选自德国BYK毕克BYK-024、BYK-025、BYK-035、BYK-037、BYK-038、BYK-044或BYK-038中的一种或几种。

6.如权利要求1-5之一所述的夜光3D打印光敏胶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

按照配方，在控制转速300-400r/min的高速分散机中加入润湿剂、流平剂、消泡剂与夜光粉，经600-800r/min转速下分散15-20min后将转速降至300r/min，加入UV固化树脂A、UV固化树脂B和光引发剂A、光引发剂B，继续分散5-10min，混合均匀，即得到夜光3D打印光敏胶。