CN106118035A - 一种含有hdpe的光敏材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉一种含有HDPE的光敏材料，及其制备方法，所述光敏材料是将HDPE颗粒溶解在IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA的混合溶液内搅拌后，再添加树脂后得到的光敏材料；所述光敏材料是用于制备塑料制品的液态光敏树脂；所述光敏材料测试的弹性模量E为3.05‑3.18GPa。本发明的配方改进以后，聚合后的固态光敏材料具有各类塑料制品的力学特性，尤其具有极佳的弹性模量、拉伸强度、耐高温性、材料密度，能够满足各种应用场合中对塑料制品的性能要求。

Description

一种含有HDPE的光敏材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及树脂材料及其制备方法，具体涉及一种含有HDPE的光敏材料及其制备方法。
背景技术
1968年德国拜耳公司开发了聚酯/苯乙烯体系的第一代紫外固化涂料，打开了光固化技术产业的大门，随着科技的发展，光固化技术应用从最早的印制板材、光刻胶发展到光固化涂料、油墨、胶粘剂、应用领域不断扩大。3D打印作为该技术应用的新兴领域，已经有一定的应用广度，光敏树脂作为光固化3D打印原料，其液态光敏树脂原料经过光照引发交联固化后形成固化固体。传统的光敏树脂经过调配光固化后，并不具有各种塑料制品的力学特性，具有许多缺点。无法满足日常使用。
现有技术只是对光敏树脂配方进行简单调配，没有对其固化后力学性能提供具体测试，其固化后的塑料产品的性能不能够满足多种要求。液态光敏树脂聚合成固态后，不具有现在各类塑料制品的力学特性，如拉伸强度差，高温易变形分解、柔性差、易碎等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，设计一种含有HDPE的光敏材料及其制备方法，本发明的配方改进以后，聚合后的固态光敏材料具有各类塑料制品的力学特性，尤其具有极佳的弹性模量、拉伸强度、耐高温性、材料密度，能够满足各种应用场合中对塑料制品的性能要求。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种含有HDPE的光敏材料，所述光敏材料是将HDPE颗粒溶解在IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA的混合溶液内搅拌后，再添加树脂后得到的光敏材料；所述光敏材料是用于制备塑料制品的液态光敏树脂；所述光敏材料测试的弹性模量E为3.05-3.18GPa。
本发明同时公开了一种含有HDPE的光敏材料的制备方法，所述制备方法的步骤为：
（1）将单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA依次加入搅拌釜内混合均匀；
（2）向搅拌釜内加入HDPE颗粒；
（3）加热搅拌釜，同时搅拌使HDPE颗粒完全溶解；
（4）向反应釜内加入树脂，加热搅拌釜同时搅拌，将物料搅拌均匀；
（5）静置后得到所述光敏材料；
（6）取上步所得光敏材料使用3D打印机根据GB/T 1040-92标准打样测试产品是否合格。
优选的，步骤（1）中5种单体的体积混合比例为（0.7-1.3）：（0.7-1.3）：（0.3-0.7）：（0.3-0.7）：（1.8-2.2）。
优选的，步骤（2）中添加的HDPE颗粒的体积与五种单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA的体积总和之比为（0.7-1.3）:12。
优选的，步骤（3）中加热搅拌釜的温度为34-46℃，搅拌的转速为85-115转/分钟，搅拌时间为38-58小时。
优选的，步骤（4）中加入的树脂为聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的混合物。
优选的，步骤（4）中加入的树脂的质量与反应釜中已有物质的质量之比为7:（2.4-3.6）。
优选的，步骤（4）中加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的体积比为3：（0.6-1.4）：（0.7-1.3）。
优选的，步骤（4）中加热搅拌釜的温度为53-67℃，搅拌的转速为85-115转/分钟，搅拌时间为8-16小时。
优选的，步骤（1）中5种单体的体积混合比例为1：1：0.5：0.5：2；
步骤（4）中加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的体积比为3：1：1。
本发明的优点和有益效果在于：
本发明的配方改进以后，聚合后的固态光敏材料具有各类塑料制品的力学特性，尤其具有极佳的弹性模量、拉伸强度、耐高温性、材料密度，能够满足各种应用场合中对塑料制品的性能要求。
其中弹性模量的测试结果为3.05-3.18GPa；拉伸强度达39.8Mpa；170℃受力时无明显变形；密度为0.96g/m³；具有优异的性能。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例为一种含有HDPE的光敏材料的制备方法，所述制备方法的步骤为：
（1）将单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA依次加入搅拌釜内混合均匀；5种单体的体积混合比例为1：1：0.5：0.5：2。
（2）向搅拌釜内加入HDPE颗粒；添加的HDPE颗粒的体积与五种单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA的体积总和之比为1:12。
（3）加热搅拌釜，同时搅拌使HDPE颗粒完全溶解；加热搅拌釜的温度为40℃，搅拌的转速为100转/分钟，搅拌时间为48小时。
（4）向反应釜内加入树脂，加热搅拌釜同时搅拌，将物料搅拌均匀；加入的树脂为聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的混合物。
加入的树脂的质量与反应釜中已有物质的质量之比为7:3。加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的体积比为3：1：1。
加热搅拌釜的温度为60℃，搅拌的转速为100转/分钟，搅拌时间为12小时。
（5）静置后得到所述光敏材料；静置时间为48小时。
（6）取上步所得光敏材料使用3D打印机根据GB/T 1040-92标准打样测试产品是否合格。
将步骤（6）制备的测试产品，进行性能测试如下：
A、力学性能测试；设备：电子万能试验机。弹性模量的测试结果为3.18GPa。
B、力学性能测试；设备：电子万能试验机。拉伸强度的测试结果为39.8Mpa；
C、热机械分析：设备热烘箱、砝码。在产品下端悬挂砝码，加热至170℃受力时无明显变形。
D、密度测量：粉末比重测试。产品测试的密度为0.96g/m³。
由此可知，本实施例制备的聚合后的固态光敏材料具有较好的力学特性，尤其具有极佳的弹性模量、拉伸强度、耐高温性、材料密度，能够满足各种应用场合中对塑料制品的性能要求。
实施例2
本实施例为一种含有HDPE的光敏材料的制备方法，所述制备方法的步骤为：
（1）将单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA依次加入搅拌釜内混合均匀；5种单体的体积混合比例为0.7：1.3：0.3：0.7：1.8。
（2）向搅拌釜内加入HDPE颗粒；添加的HDPE颗粒的体积与五种单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA的体积总和之比为0.7:12。
（3）加热搅拌釜，同时搅拌使HDPE颗粒完全溶解；加热搅拌釜的温度为34℃，搅拌的转速为115转/分钟，搅拌时间为58小时。
（4）向反应釜内加入树脂，加热搅拌釜同时搅拌，将物料搅拌均匀；加入的树脂为聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的混合物。
加入的树脂的质量与反应釜中已有物质的质量之比为7:2.4。加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的体积比为3：0.6：1.3。
加热搅拌釜的温度为53℃，搅拌的转速为115转/分钟，搅拌时间为16小时。
（5）静置后得到所述光敏材料；静置时间为48小时。
（6）取上步所得光敏材料使用3D打印机根据GB/T 1040-92标准打样测试产品是否合格。
实施例3
本实施例为一种含有HDPE的光敏材料的制备方法，所述制备方法的步骤为：
（1）将单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA依次加入搅拌釜内混合均匀；5种单体的体积混合比例为1.3：0.7：0.7：0.3：2.2。
（2）向搅拌釜内加入HDPE颗粒；添加的HDPE颗粒的体积与五种单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA的体积总和之比为1.3:12。
（3）加热搅拌釜，同时搅拌使HDPE颗粒完全溶解；加热搅拌釜的温度为46℃，搅拌的转速为85转/分钟，搅拌时间为38小时。
（4）向反应釜内加入树脂，加热搅拌釜同时搅拌，将物料搅拌均匀；加入的树脂为聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的混合物。
加入的树脂的质量与反应釜中已有物质的质量之比为7:3.6。加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的体积比为3：1.4：0.7。
加热搅拌釜的温度为67℃，搅拌的转速为85转/分钟，搅拌时间为8小时。
（5）静置后得到所述光敏材料；静置时间为48小时。
（6）取上步所得光敏材料使用3D打印机根据GB/T 1040-92标准打样测试产品是否合格。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含有HDPE的光敏材料，其特征在于，所述光敏材料是将HDPE颗粒溶解在IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA的混合溶液内搅拌后，再添加树脂后得到的光敏材料；
所述光敏材料是用于制备塑料制品的液态光敏树脂；
所述光敏材料测试的弹性模量E为3.05-3.18GPa。
2.一种制备如权利要求1所述的含有HDPE的光敏材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤为：
（1）将单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA依次加入搅拌釜内混合均匀；
（2）向搅拌釜内加入HDPE颗粒；
（3）加热搅拌釜，同时搅拌使HDPE颗粒完全溶解；
（4）向反应釜内加入树脂，加热搅拌釜同时搅拌，将物料搅拌均匀；
（5）静置后得到所述光敏材料；
（6）取上步所得光敏材料使用3D打印机根据GB/T 1040-92标准打样测试产品是否合格。
3.如权利要求2所述的含有HDPE的光敏材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中5种单体的体积混合比例为（0.7-1.3）：（0.7-1.3）：（0.3-0.7）：（0.3-0.7）：（1.8-2.2）。
4.如权利要求2所述的含有HDPE的光敏材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中添加的HDPE颗粒的体积与五种单体IBOA、IBOMA、TMPTA、TMP3EOTA、BDDA的体积总和之比为（0.7-1.3）:12。
5.如权利要求2所述的含有HDPE的光敏材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中加热搅拌釜的温度为34-46℃，搅拌的转速为85-115转/分钟，搅拌时间为38-58小时。
6.如权利要求2所述的含有HDPE的光敏材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中加入的树脂为聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的混合物。
7.如权利要求6所述的含有HDPE的光敏材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中加入的树脂的质量与反应釜中已有物质的质量之比为7:（2.4-3.6）。
8.如权利要求6所述的含有HDPE的光敏材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的体积比为3：（0.6-1.4）：（0.7-1.3）。
9.如权利要求2所述的含有HDPE的光敏材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中加热搅拌釜的温度为53-67℃，搅拌的转速为85-115转/分钟，搅拌时间为8-16小时。
10.如权利要求2-9任一所述的含有HDPE的光敏材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中5种单体的体积混合比例为1：1：0.5：0.5：2；
步骤（4）中加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和双酚A环氧丙烯酸酯的体积比为3：1：1。
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