CN109799679A - 一种光固化的环氧树脂组合物 - Google Patents

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蔡虎
杨家福
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Abstract

本发明提供了一种光固化的环氧树脂组合物，通过对环氧树脂的改性，使树脂具有合适的黏度、良好的机械性能。该树脂组合物通过立体光刻成型后，成型零件具有高韧性、高精度、抗撕裂的优点，因此可用于制作低翘曲、高精度、任意复杂形状的零件，比如鞋模制造、首饰、定制工艺品、玩具模型等。同时本发明的制备方法简单，生产效率高，安全隐患少，可用于大规模稳定化生产。

Description

一种光固化的环氧树脂组合物
技术领域
本发明涉及环氧树脂领域，具体涉及一种光固化的环氧树脂组合物。
背景技术
从19世纪末发展至今，环氧树脂已成为现如今材料行业最重要的热固性树脂之一。环氧树脂具有多方面的杰出性能，比如良好的粘结性、耐热性、耐溶性、耐化学腐蚀性、优异的电绝缘性和机械性能、交联密度易于控制及固化过程不产生小分子副产物等，因此，被广泛应用于胶粘剂、复合材料树脂基体和电子封装材料等领域。然而，环氧树脂在固化过程中存在一定的体积收缩，这样在材料内部形成内应力，引起材料的翘曲或裂缝，降低材料的力学性能，且纯环氧树脂固化物具有较高的交联密度，固化物质脆，在很大程度上限制了环氧树脂在某些高技术领域的应用。
因而，开发一种光固化的环氧树脂组合物是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种韧性高、抗撕裂的光固化的环氧树脂组合物。
一种光固化的环氧树脂组合物，由以下重量份的原料组成：
作为上述一种光固化的环氧树脂组合物的进一步改进，由以下重量份的原料组成：
作为上述一种光固化的环氧树脂组合物的进一步改进，由以下重量份的原料组成：
作为上述一种光固化的环氧树脂组合物的进一步改进，阳离子型光引发剂包括重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚中的一种。
作为上述一种光固化的环氧树脂组合物的进一步改进，增韧粒子包括纳米二氧化硅、纳米二氧化硅、纳米粘土中的一种。
作为上述一种光固化的环氧树脂组合物的进一步改进，多元醇选自聚乙二醇1000、聚乙二醇3000、聚乙二醇6000、聚四氢呋喃醚1000或聚四氢呋喃醚2000的其中一种。
作为上述一种光固化的环氧树脂组合物的进一步改进，其制备方法为：将各原料组分按照重量份数配比混合，在20～50℃下搅拌60～150分钟，即可得到所述环氧树脂组合物。
本发明的有益效果是：
本发明的一种光固化的环氧树脂组合物，黏度适中、低气味，通过立体光刻成型后，成型零件具有高韧性、高精度、抗撕裂的优点，因此可用于制作低翘曲、高精度、任意复杂形状的零件，比如鞋模制造、首饰、定制工艺品、玩具模型等。同时本发明的制备方法简单，生产效率高，安全隐患少，可用于大规模稳定化生产。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明进行说明：
实施例1
本实施例提供一种光固化的环氧树脂组合物，由以下重量份的原料组成：氢化双酚A环氧树脂20份、脂环族环氧树脂15份、双酚A环氧树脂10份、丙烯酸酯20份、阳离子型光引发剂3份、增韧粒子3份、多元醇7份。
其中，阳离子型光引发剂为二苯基碘鎓六氟磷酸盐DPI·PF6；增韧粒子为纳米二氧化硅；多元醇为聚乙二醇2000。
本实施例的制备过程为：将各原料组分按照重量份数配比混合，在35℃下搅拌100分钟，即得到所述环氧树脂组合物。
实施例2
本实施例提供一种光固化的环氧树脂组合物，由以下重量份的原料组成：氢化双酚A环氧树脂15份、脂环族环氧树脂15份、双酚A环氧树脂14份、丙烯酸酯20份、阳离子型光引发剂3份、增韧粒子3份、多元醇7份。
其中，阳离子型光引发剂为二苯基碘鎓六氟磷酸盐DPI·PF6；增韧粒子为纳米二氧化硅；多元醇为聚乙二醇2000。
本实施例的制备过程为：将各原料组分按照重量份数配比混合，在35℃下搅拌100分钟，即得到所述环氧树脂组合物。
实施例3
本实施例提供一种光固化的环氧树脂组合物，由以下重量份的原料组成：氢化双酚A环氧树脂12份、脂环族环氧树脂12份、双酚A环氧树脂18份、丙烯酸酯20份、阳离子型光引发剂2份、增韧粒子5份、多元醇7份。
其中，阳离子型光引发剂为二苯基碘鎓六氟磷酸盐DPI·PF6；增韧粒子为纳米二氧化硅；多元醇为聚乙二醇2000。
本实施例的制备过程为：将各原料组分按照重量份数配比混合，在35℃下搅拌100分钟，即得到所述环氧树脂组合物。
实施例4
本实施例提供一种光固化的环氧树脂组合物，由以下重量份的原料组成：氢化双酚A环氧树脂10份、脂环族环氧树脂15份、双酚A环氧树脂20份、丙烯酸酯20份、阳离子型光引发剂3份、增韧粒子3份、多元醇7份。
其中，阳离子型光引发剂为二苯基碘鎓六氟磷酸盐DPI·PF6；增韧粒子为纳米二氧化硅；多元醇为聚乙二醇2000。
本实施例的制备过程为：将各原料组分按照重量份数配比混合，在35℃下搅拌100分钟，即得到所述环氧树脂组合物。
对比例1
本实施例与实施例2相比，其区别仅在于，本实施例中不添加增韧粒子。
对比例2
本实施例与实施例2相比，其区别仅在于，本实施例中氢化双酚A环氧树脂30份、脂环族环氧树脂10份、双酚A环氧树脂10份。
产品性能测试
1)将上述实施例得到的树脂液体用ndj-8s型旋转粘度计在25℃下测黏度；
2)将树脂液体涂布在玻璃平板上，置于500W高压汞灯下，平均辐射强度为1.4mW/cm2，光照固化。用ZLL-30型拉伸实验机测试曝光1min后固化膜的剪切强度；
3)测试光敏体系的感度，由S＝I×t，S：感度(mJ/cm2)，I：照度(mW/cm2)，t：曝光时间(s)。由固化膜膜厚为200μm时对应的曝光时间计算光敏体系的感度。
产品性能测试结果如表1所示。
表1、各实施例产品性能测试
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
黏度/cps 597 518 549 487 701 812
剪切强度/MPa 5.5 8.5 7.9 5.4 0.9 3.5
感度/mJ/cm<sup>2</sup> 11.52 2.89 6.92 12.54 16.54 28.54
由上述产品性能测试对比可见，本发明制得的一种光固化的环氧树脂组合物黏度在450-550cps范围内，其黏度适中。剪切强度高，能更好地抗撕裂，适用于模型的制造。同时，由对比中可看出，本发明的优选配方为实施例2，具有更优异的效果。
以上实施例的列举是为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案。需要说明的是，以上实施例并不对本发明所要求的保护范围构成限制。

Claims (7)

1.一种光固化的环氧树脂组合物，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
2.根据权利要求1所述的一种光固化的环氧树脂组合物，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
3.根据权利要求1所述的一种光固化的环氧树脂组合物，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
4.根据权利要求1所述的一种光固化的环氧树脂组合物，其特征在于，阳离子型光引发剂包括重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种光固化的环氧树脂组合物，其特征在于，增韧粒子包括纳米二氧化硅、纳米二氧化硅、纳米粘土中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种光固化的环氧树脂组合物，其特征在于，多元醇选自聚乙二醇1000、聚乙二醇3000、聚乙二醇6000、聚四氢呋喃醚1000或聚四氢呋喃醚2000的其中一种。
7.根据权利要求1所述的一种光固化的环氧树脂组合物，其特征在于，其制备方法为：将各原料组分按照重量份数配比混合，在20～50℃下搅拌60～150分钟，即可得到所述环氧树脂组合物。
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