CN111363098A - 一种用于lcd型3d打印的光敏树脂 - Google Patents

一种用于lcd型3d打印的光敏树脂 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了高分子材料技术领域的一种用于LCD型3D打印的光敏树脂。本发明的用于LCD型3D打印的光敏树脂，包括按质量份数组成的丙烯酸酯树脂预聚体40‑55份、活性稀释单体45‑55份、光引发剂1‑2份、荧光增白剂0.01‑0.05份、紫外吸收剂0.05‑0.1份、助剂1‑1.2份；所述助剂为苏丹I、UV红色色浆、UV黄色色浆、UV白色色浆、UV黑色色浆中的一种或多种组合物。本发明的光敏树脂由丙烯酸酯树脂预聚体、活性稀释单体、光引发剂、荧光增白剂、助剂组成，并且通过由苏丹I、UV红色色浆、UV黄色色浆、UV白色色浆、UV黑色色浆中的一种或多种组合物作为助剂，可以有效的控制树脂打印成型的精度，并且使树脂成型后的精度细腻，固化效果好，成型后细节体现效果更好。

Description

一种用于LCD型3D打印的光敏树脂
技术领域
本发明实施例涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种用于LCD型3D打印的光敏树脂。
背景技术
3D打印快速成型(LCD)是利用光敏树脂在LCD屏幕照射下产生聚合反应，从而固化成型的技术。在3D打印中，LCD型3D打印的光敏树脂其在固定的LCD紫外屏幕照射下固化成型，具有固化效率高，打印精度好，打印表面光滑等优点。
现有用于LCD型3D打印的光敏树脂在进行3D打印过程中，打印精度较差，塑料表面光滑度较低，且不易成型。
基于此，本发明设计了一种用于LCD型3D打印的光敏树脂，以解决上述问题。
发明内容
本发明实施例提供一种用于LCD型3D打印的光敏树脂，以解决背景技术中提及的技术问题。
本发明实施例提供一种用于LCD型3D打印的光敏树脂。在一种可行的方案中，包括按质量份数组成的丙烯酸酯树脂预聚体40-55份、活性稀释单体45-55份、光引发剂1-2份、荧光增白剂0.01-0.05份、紫外吸收剂0.05-0.1份、助剂1-1.2份；
所述助剂为苏丹I、UV红色色浆、UV黄色色浆、UV白色色浆、UV黑色色浆中的一种或多种组合物，且所述助剂占树脂总量的1-2％。
本发明实施例提供一种用于LCD型3D打印的光敏树脂。在一种可行的方案中，所述丙烯酸酯树脂预聚体按质量分数为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯55-65份和芳香族聚氨酯丙烯酸酯35-45份按质量分数组成的混合物。
本发明实施例提供一种用于LCD型3D打印的光敏树脂。在一种可行的方案中，所述活性稀释单体包括乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酰吗啉中的一种或多种组合物。
本发明实施例提供一种用于LCD型3D打印的光敏树脂。在一种可行的方案中，所述光引发剂包括2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、双2，4，6(三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1中的一种或多种组合物。
本发明实施例提供一种用于LCD型3D打印的光敏树脂。在一种可行的方案中，所述荧光增白剂包括2，5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩、2,2-(4,4-二苯乙烯基)双苯并噁唑中的一种。
本发明实施例提供一种用于LCD型3D打印的光敏树脂。在一种可行的方案中，所述紫外吸收剂包括2，2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种。
本发明实施例还提供一种用于LCD型3D打印的光敏树脂的制备方法。在一种可行的方案中，包括如下步骤：
称取丙烯酸酯树脂预聚体40-55份与活性稀释单体45-55份，加热至60-80℃，以400rpm搅拌30min，后以电子天平称取光引发剂1-2份、荧光增白剂0.01-0.05份、紫外吸收剂0.05-0.1份及助剂1-1.2份，加入搅拌溶解2h，制得3D打印光敏树脂。
基于上述方案可知，本发明的光敏树脂由丙烯酸酯树脂预聚体、活性稀释单体、光引发剂、荧光增白剂、助剂组成，并且通过由苏丹I、UV红色色浆、UV黄色色浆、UV白色色浆、UV黑色色浆中的一种或多种组合物作为助剂，可以有效的控制树脂打印成型的精度，并且使树脂成型后的精度细腻，固化效果好，成型后细节体现效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程构架图；
图2为本发明各实施例测试数据对比图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
一种用于LCD型3D打印的光敏树脂，包括按质量份数组成的丙烯酸酯树脂预聚体40-55份、活性稀释单体45-55份、光引发剂1-2份、荧光增白剂0.01-0.05份、紫外吸收剂0.05-0.1份、助剂1-1.2份；
所述助剂为苏丹I、UV红色色浆、UV黄色色浆、UV白色色浆、UV黑色色浆中的一种或多种组合物，且所述助剂占树脂总量的1-2％。
通过上述内容不难发现，通过优选为苏丹I、UV红色色浆、UV黄色色浆、UV白色色浆、UV黑色色浆中的一种或多种组合物作为助剂，添加至此光敏树脂的配方中，可以有效的空置树脂打印成型的精度，是的树脂成型后的精度更加细腻，且固化效率高，成型后细节体现更好，并且助剂在树脂总量占比为1-2％时，优选为苏丹I、UV红色色浆、UV黄色色浆、UV白色色浆、UV黑色色浆效果更好。
可选地，在本实施例中，所述丙烯酸酯树脂预聚体按质量分数为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯55-65份和芳香族聚氨酯丙烯酸酯35-45份按质量分数组成的混合物。值得说明的是，在本实施例中，通过利用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和芳香族聚氨酯丙烯酸酯的充分混合，可以得到用于合成光敏树脂的丙烯酸酯树脂预聚体。
此外，所述活性稀释单体包括乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酰吗啉中的一种或多种组合物；在合成活性稀释单体时，可以优选为按照重量份数由丙烯酰吗啉30-40份、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯20-30份、1,6-己二醇二丙烯酸酯40-50份组成。
再具体地说，所述光引发剂包括2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、双2，4，6(三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1中的一种或多种组合物，在合成光引发剂时，可以按照质量份数优选为由2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦3-5份和1-羟基环已基苯甲酮(184)3-5份组成。
进一步的，所述荧光增白剂包括2，5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩、2,2-(4,4-二苯乙烯基)双苯并噁唑中的一种，并且荧光增白剂可以优选为为2，5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩，且其占树脂总量的0.01-0.05％。
优选的，所述紫外吸收剂包括2，2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种；可以优选为2，2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)，且占树脂重量的0.05-0.1％。
请参阅图1，一种用于LCD型3D打印的光敏树脂的制备方法，包括如下步骤：
称取丙烯酸酯树脂预聚体40-55份与活性稀释单体45-55份，加热至60-80℃，以400rpm搅拌30min，后以电子天平称取光引发剂1-2份、荧光增白剂0.01-0.05份、紫外吸收剂0.05-0.1份及助剂1-1.2份，加入搅拌溶解2h，制得3D打印光敏树脂。
需要补充的是，本方案的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯由沙多玛(广州)化学有限公司生产；丙烯酰吗啉由日本兴人生产；环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯由上海光易化工提供；1，6-己二醇二丙烯酸酯由沙多玛(广州)化学有限公司生产；2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、1-羟基环已基苯甲酮、2，2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)由广州利厚有限公司提供；助剂由广州利厚有限公司提供。
实施例一
在优选助剂为UV色浆，荧光增白剂为2，5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩，紫外吸收剂为2，2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)时：
按重量份数包括的丙烯酸酯树脂预聚体50份、活性稀释单体50份、光引发剂2份、荧光增白剂0.05份、紫外吸收剂0.1份、助剂2份；
其中，预聚体按重量份包括的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30份、芳香族聚氨酯丙烯酸酯20份；活性稀释剂按重量份数包括的丙烯酰吗啉10份、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯20份、1，6-己二醇二丙烯酸酯20份；光引发剂按重量份包括的2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦1份、1-羟基环已基苯甲酮(184)5份。
实施例二
在优选助剂为UV色浆，荧光增白剂为2，5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩，紫外吸收剂为2，2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)时：
按重量份数包括的丙烯酸酯树脂预聚体45份、活性稀释单体55份、光引发剂2份、荧光增白剂0.05份、紫外吸收剂0.1份、助剂1.5份；
其中，预聚体按重量份包括的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯25份、芳香族聚氨酯丙烯酸酯25份；活性稀释剂按重量份数包括的丙烯酰吗啉10份、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯20份、1，6-己二醇二丙烯酸酯20份；光引发剂按重量份包括的2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦3份、1-羟基环已基苯甲酮(184)2份。
实施例三
在优选助剂为UV色浆，荧光增白剂为2，5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩，紫外吸收剂为2，2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)时：
按重量份数包括的丙烯酸酯树脂预聚体45份、活性稀释单体55份、光引发剂2份、荧光增白剂0.05份、紫外吸收剂0.05份、助剂1份；
其中，预聚体按重量份包括的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20份、芳香族聚氨酯丙烯酸酯30份；活性稀释剂按重量份数包括的丙烯酰吗啉10份、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯20份、1，6-己二醇二丙烯酸酯20份；光引发剂按重量份包括的2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦2份、1-羟基环已基苯甲酮(184)3份。
实施例四
在优选助剂为UV色浆，荧光增白剂为2，5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩，紫外吸收剂为2，2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)时：
按重量份数包括的丙烯酸酯树脂预聚体50份、活性稀释单体50份、光引发剂2份、荧光增白剂0.01份、紫外吸收剂0.05份、助剂1.5份；
其中，预聚体按重量份包括的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯25份、芳香族聚氨酯丙烯酸酯25份；活性稀释剂按重量份数包括的丙烯酰吗啉10份、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯20份、1，6-己二醇二丙烯酸酯20份；光引发剂按重量份包括的2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦2份、1-羟基环已基苯甲酮(184)3份。
根据上述实施例一至四的光敏树脂对透射深度(mm)进行测试数据对比，将遮掩力按高、较高和很高以及将打印精度按良好、较好和很好在如图2中进行等级划分，且在实施例一中的光敏树脂透射深度为0.12、遮掩力较高且打印精度较好，实施例二中的光敏树脂透射深度为0.13、遮掩力较高且打印精度较好，实施例三中的光敏树脂透射深度为0.11、遮掩力高且打印精度良好，实施例四中的光敏树脂透射深度为0.10、遮掩力很高且打印精度很好。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。
而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于LCD型3D打印的光敏树脂，其特征在于，包括按质量份数组成的丙烯酸酯树脂预聚体40-55份、活性稀释单体45-55份、光引发剂1-2份、荧光增白剂0.01-0.05份、紫外吸收剂0.05-0.1份、助剂1-1.2份；
所述助剂为苏丹I、UV红色色浆、UV黄色色浆、UV白色色浆、UV黑色色浆中的一种或多种组合物，且所述助剂占树脂总量的1-2％。
2.根据权利要求1所述的一种用于LCD型3D打印的光敏树脂，其特征在于，所述丙烯酸酯树脂预聚体按质量分数为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯55-65份和芳香族聚氨酯丙烯酸酯35-45份按质量分数组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种用于LCD型3D打印的光敏树脂，其特征在于，所述活性稀释单体包括乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酰吗啉中的一种或多种组合物。
4.根据权利要求1所述的一种用于LCD型3D打印的光敏树脂，其特征在于，所述光引发剂包括2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、双2，4，6(三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1中的一种或多种组合物。
5.根据权利要求1所述的一种用于LCD型3D打印的光敏树脂，其特征在于，所述荧光增白剂包括2，5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩、2,2-(4,4-二苯乙烯基)双苯并噁唑中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于LCD型3D打印的光敏树脂，其特征在于，所述紫外吸收剂包括2，2'-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚)，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于LCD型3D打印的光敏树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
称取丙烯酸酯树脂预聚体40-55份与活性稀释单体45-55份，加热至60-80℃，以400rpm搅拌30min，后以电子天平称取光引发剂1-2份、荧光增白剂0.01-0.05份、紫外吸收剂0.05-0.1份及助剂1-1.2份，加入搅拌溶解2h，制得3D打印光敏树脂。
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