CN106867203A - 一种3d打印树脂用调色剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种3D打印树脂用调色剂,包括以下原料按重量份配比制成:树脂10‑50份、抗氧剂1‑5份、光引发剂1‑3份、紫外线吸收剂1‑5份、颜料1‑10份、分散剂10‑50份、反应助剂0.1‑0.3份。解决现有3D打印树脂在加工和使用过程中,尤其是在户外使用,颜色容易褪变的问题。具有工艺简单,易操作,环境污染小等优点。
Description
技术领域
本发明属于化工颜料领域,尤其涉及一种3D打印树脂用调色剂及其制备方法。
背景技术
3D打印技术是一种新兴的快速成型技术,被誉为“第三次工业革命”的核心技术,即以数字模型为基础,通过金属粉末以及塑料等可粘合材料,通过逐层叠加的方式来生成三维实体的技术,3D打印凭借其空间利用率高、生产效率高、周期短、材料利用率高、精密度高等优点,在全球掀起了发展热潮并得到广泛的应用,然而,随着3D打印技术应用领域的迅猛扩大,单一的颜色已经不能满足市场发展需求,为了使制品美观、富于竟争力、往往需要着色,塑料颜料的基本功能,是赋于塑料各种颜色。塑料着色剂应能经受塑料加工成型中各项工艺条件,以制成特定色泽的塑料制品。在当今激烈市场竞争中,产品外观成为吸引人们购买欲望的重要因素,因此,颜料应当有良好的色彩性能、耐热性和易分散性。然而着色的3D打印树脂在加工和使用过程中,尤其是在户外使用,颜色容易褪变,有时甚至变得面目全非,影响使用的价值,为了增加塑料产品的商品价值,目前已从单纯追求美观,发展到对着色产品稳定性,高性能和安全性等提出了更高的要求。
发明内容
本发明目的是提供一种3D打印树脂用调色剂及其制备方法,解决现有3D打印树脂在加工和使用过程中,尤其是在户外使用,颜色容易褪变的问题。
本发明采用的技术方案为:
一种3D打印树脂用调色剂,包括以下原料按重量份配比制成:树脂10-50份、抗氧剂1-5份、光引发剂1-3份、紫外线吸收剂1-5份、颜料1-10份、分散剂10-50份、反应助剂0.1-0.3份。
所述的一种3D打印树脂用调色剂,所述树脂为环氧丙烯酸树脂和/或聚氨酯丙烯酸酯。
所述的一种3D打印树脂用调色剂,所述抗氧剂为受阻酚类化合物和/或胺类化合物,所述受阻酚类化合物为2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚。
所述的一种3D打印树脂用调色剂,所述光引发剂为2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和/或苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
所述的一种3D打印树脂用调色剂,所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类化合物,所述水杨酸酯类化合物为水杨酯苯酯。
所述的一种3D打印树脂用调色剂,所述颜料为有机颜料或无机颜料。
所述的一种3D打印树脂用调色剂,所述分散剂为P12和A-B型嵌段共聚物。
所述的一种3D打印树脂用调色剂,所述反应助剂为1-戊基-3-甲基咪唑高铼酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体中的一种或两种以上组合。
一种所述3D打印树脂用调色剂的制备方法,包括如下步骤:
1)在第一溶解釜中加入分散剂和颜料,搅拌均匀;
2)在第二溶解釜中加入树脂和抗氧剂,将步骤1)中分散完成的颜料加入第二溶解釜中,控制反应温度为50-80℃,搅拌均匀;
3)向第二溶解釜中缓慢加入光引发剂、紫外线吸收剂、反应助剂,升温至80-100℃,搅拌均匀;加热0.5-1小时后,停止加热,降温,得目标产物。
一种所述3D打印树脂在3D打印机中的应用。
本发明具有以下有益效果:
本发明生产工艺简单,易操作,环境污染小等优点,而所有原料按照本发明中的重量份配比制成的彩色树脂材料,产品着色稳定性高、耐候性、耐光性、耐酸碱性、耐迁移性与其他彩色树脂相比有优异的性能,进一步解决多彩色3D打印树脂造价高的问题从而使得我国多彩色3D打印树脂不再依赖于进口,具有重大的科学意义和应用价值。
具体实施方式
应说明的是:以下实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已经进行了详细的说明,但是,本领域的技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
一种3D打印树脂用调色剂,由以下原料按重量份配比制成:
其制备方法为:
1)在第一溶解釜中加入P12,A-B型嵌段共聚物和颜料,搅拌均匀;
2)在第二溶解釜中加入环氧丙烯酸树脂,2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚,将1)中分散完成的颜料取1-10份加入环氧丙烯酸树脂中,控制反应温度为50-80℃,搅拌均匀;
3)缓慢加入2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、水杨酯苯酯、1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体,升温至80-100℃,搅拌均匀;加热0.5小时后,停止加热,降温,得目标产物。
实施例1、一种3D打印树脂用的酞青蓝
(一)由以下原料按重量份配比制成:环氧丙烯酸树脂10份,2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚1份,2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦1份,水杨酯苯酯1份,酞青蓝颜料1份,P12和A-B型嵌段共聚物10份,1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体0.1份。
(二)制备方法
1)在第一溶解釜中加入P12,A-B型嵌段共聚物和酞青蓝颜料,搅拌均匀;
2)在第二溶解釜中加入环氧丙烯酸树脂,2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚,将步骤1)中分散完成的颜料取1份加入环氧丙烯酸树脂中,控制反应温度为50℃,搅拌均匀;
3)缓慢加入2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、水杨酯苯酯、1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体,升温至80℃,搅拌均匀;加热0.5小时后,停止加热,降温,得目标产物。
(三)检测结果
产物为透明蓝色粘稠液体,密度:1.10-1.15g/cm3,固化前沸点:>100℃,固化前闪点:>100℃,固化前粘度:630-750CPS(25℃)。
(四)应用
将所制备的3D打印用光固化蓝色树脂注入打印机的液槽中,待其液面自然流平后,开始打印操作即可。本树脂打印出的产品,质地饱满,色彩鲜艳,表面细腻、无拉丝现象,具有良好的弹性,产品着色稳定性高、耐候性、耐光性、耐酸碱性、耐迁移性好。
实施例2、一种3D打印树脂用的永固红
(一)由以下原料按重量份配比制成:环氧丙烯酸树脂30份,2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚3份,2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦2份、水杨酯苯酯3份,永固红颜料5份,P12和A-B型嵌段共聚物30份,1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体0.2份。
(二)制备方法
1)在第一溶解釜中加入P12,A-B型嵌段共聚物和永固红颜料,搅拌均匀;
2)在第二溶解釜中加入环氧丙烯酸树脂,2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚,将步骤1)中分散完成的颜料取5份加入环氧丙烯酸树脂中,控制反应温度为60℃,搅拌均匀;
3)缓慢加入2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、水杨酯苯酯、1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体,升温至90℃,搅拌均匀;加热0.5小时后,停止加热,降温,得目标产物。
(三)检测结果
产物为透明红色粘稠液体,密度:1.10-1.15g/cm3,固化前沸点:>100℃,固化前闪点:>100℃,固化前粘度:630-750CPS(25℃)。
(四)应用
将所制备的3D打印用光固化红色树脂注入打印机的液槽中,待其液面自然流平后,开始打印操作即可。本树脂打印出的产品,质地饱满,色彩鲜艳,表面细腻、无拉丝现象,具有良好的弹性,产品着色稳定性高、耐候性、耐光性、耐酸碱性、耐迁移性好。
实施例3、一种3D打印树脂用的铬钛黄
(一)由以下原料按重量份配比制成:环氧丙烯酸树脂40份,2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚4份,2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦2份、水杨酯苯酯4份,P12和A-B型嵌段共聚物40份,铬钛黄颜料8份,1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体0.2份。
(一)制备方法
1)在第一溶解釜中加入P12,A-B型嵌段共聚物和铬钛黄颜料,搅拌均匀;
2)在第二溶解釜中加入环氧丙烯酸树脂,2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚,将步骤1)中分散完成的颜料取8份加入环氧丙烯酸树脂中,控制反应温度为70℃,搅拌均匀;
3)缓慢加入2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、水杨酯苯酯、1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体,升温至90℃,搅拌均匀;加热0.5小时后,停止加热,降温,得目标产物。
(三)检测结果
产物为透明黄色粘稠液体,密度:1.10-1.15g/cm3,固化前沸点:>100℃,固化前闪点:>100℃,固化前粘度:630-750CPS(25℃)。
(四)应用
将所制备的3D打印用光固化黄色树脂注入打印机的液槽中,待其液面自然流平后,开始打印操作即可。本树脂打印出的产品,质地饱满,色彩鲜艳,表面细腻、无拉丝现象,具有良好的弹性,产品着色稳定性高、耐候性、耐光性、耐酸碱性、耐迁移性好。
实施例4、一种3D打印树脂用的色素炭黑
(一)由以下原料按重量份配比制成:环氧丙烯酸树脂50份,2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚5份,2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦3份,水杨酯苯酯5份,P12和A-B型嵌段共聚物50份,色素炭黑颜料10份,1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体0.3份。
(二)制备方法
1)在第一溶解釜中加入P12,A-B型嵌段共聚和色素炭黑颜料,搅拌均匀;
2)在第二溶解釜中加入环氧丙烯酸树脂,2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚,将步骤1)中分散完成的颜料取10份加入环氧丙烯酸树脂中,控制反应温度为80℃,搅拌均匀;
3)缓慢加入2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦3份、水杨酯苯酯、1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体,升温至100℃,搅拌均匀;加热0.5小时后,停止加热,降温,得目标产物。
(三)检测结果
产物为透明黑色粘稠液体,密度:1.10-1.15g/cm3,固化前沸点:>100℃,固化前闪点:>100℃,固化前粘度:630-750CPS(25℃)。
(四)应用
将所制备的3D打印用光固化黑色树脂注入打印机的液槽中,待其液面自然流平后,开始打印操作即可。本树脂打印出的产品,质地饱满,色彩鲜艳,表面细腻、无拉丝现象,具有良好的弹性,产品着色稳定性高、耐候性、耐光性、耐酸碱性、耐迁移性好。
Claims (10)
1.一种3D打印树脂用调色剂,其特征在于,包括以下原料按重量份配比制成:树脂10-50份、抗氧剂1-5份、光引发剂1-3份、紫外线吸收剂1-5份、颜料1-10份、分散剂10-50份、反应助剂0.1-0.3份。
2.如权利要求1所述的一种3D打印树脂用调色剂,其特征在于,所述树脂为环氧丙烯酸树脂和/或聚氨酯丙烯酸酯。
3.如权利要求1所述的一种3D打印树脂用调色剂,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类化合物和/或胺类化合物,所述受阻酚类化合物为2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚。
4.如权利要求1所述的一种3D打印树脂用调色剂,其特征在于,所述光引发剂为2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和/或苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
5.如权利要求1所述的一种3D打印树脂用调色剂,其特征在于,所述紫外线吸收剂为水杨酸酯类化合物,所述水杨酸酯类化合物为水杨酯苯酯。
6.如权利要求1所述的一种3D打印树脂用调色剂,其特征在于,所述颜料为有机颜料或无机颜料。
7.如权利要求1所述的一种3D打印树脂用调色剂,其特征在于,所述分散剂为P12和A-B型嵌段共聚物。
8.如权利要求1所述的一种3D打印树脂用调色剂,其特征在于,所述反应助剂为1-戊基-3-甲基咪唑高铼酸盐、1-戊基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-乙烯基-3-己基咪唑铼离子液体中的一种或两种以上组合。
9.一种如权利要求1所述3D打印树脂用调色剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)在第一溶解釜中加入分散剂和颜料,搅拌均匀;
2)在第二溶解釜中加入树脂和抗氧剂,将步骤1)中分散完成的颜料加入第二溶解釜中,控制反应温度为50-80℃,搅拌均匀;
3)向第二溶解釜中缓慢加入光引发剂、紫外线吸收剂、反应助剂,升温至80-100℃,搅拌均匀;加热0.5-1小时后,停止加热,降温,得目标产物。
10.一种如权利要求1-8所述3D打印树脂在3D打印机中的应用。
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