CN112140536A - 一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3d打印制备方法 - Google Patents
一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3d打印制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3D打印制备方法，属于白了制备领域。本发明在数字光处理光固化3D打印技术的基础上，利用其层层叠加的打印原理，将二维导热填料层层取向。本发明中数字光处理技术在3D打印中具有优异的打印速度优势，其形成的高导热复合光固化树脂，可实现热流在层间的快速转移，有利于热量快速消散。
Description
技术领域
本发明属于材料制备领域，涉及一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3D打印制备方法。
背景技术
聚合物因其成本低，易于加工等优势被广泛地应用于电子封装领域。然而，聚合物的本征热导率仅为0.1-0.3Wm-1K-1，难以满足日益增长的散热需求。向聚合物中掺杂高本征热导率的二维导热填料是现目前被广泛应用的途径。而二维导热填料的导热率具有各向异性，随机分布在聚合物中难以大幅度提高聚合物的导热率。二维填料的取向分布，能够大幅度提高聚合物在取向方向上的导热率，提高聚合物的散热效率，然而现目前的取向方法，较为繁琐，制备过程复杂，制备周期较长。
因此，如何在短时间内实现填料取向，是亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3D打印制备方法，有效地缩减了制备时间，提高了聚合物的导热效率。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3D打印制备方法，该方法为：将二维导热填料与光固化树脂均匀混合，在合理的打印参数下完成打印。
可选的，所述二维填料的粒径大于打印层厚。
可选的，所述方法具体为：
第1步：将二维导热填料干燥，去除其吸收的水分；
第2步：将二维导热填料按一定配比与光固化树脂混合均匀，去除混合物中的气泡，测试浆料粘度；
第3步：将满足打印粘度要求的浆料倒入打印料槽中，将设计好的模型加载进DLP-3D打印机中，设置层厚小于二维填料水平粒径；
第4步：开始打印，每半小时需搅匀一次浆料，避免填料沉降；
第5步：脱模。
可选的，所述方法具体为：
第1步：选取任意一款光固化树脂，倒入DLP打印机中，打印模型，该模型需要具备高度，与宽度结构，并且便于长度测量；
第2步：完成打印后，测量打印成品的实际尺寸参数，并于设计参数进行估计，对打印参数进行修改，具体为：实际尺寸小于设计尺寸，则为曝光时间不够，实际尺寸大于设计尺寸，则为曝光时间过长；
第3步：将二维导热填料均匀搅拌于光固化树脂中，具体为，将二维导热填料在光固化中常温下真空搅拌，转速300r/min，时间为4h，测试搅拌均匀的浆料，应小于3000mPa·s，然后将浆料倒入料槽；
第4步：对第2步的打印参数进行修改，具体为：低填量下应适当增加曝光时间，高填料下在低填量打印参数基础上适当减小曝光时间，设置层厚小于二维填料水平粒径；
第5步：开始打印，每半小时停止打印，搅匀一次浆料；
第6步：打印完成，脱模，然后在365nm紫外光下固化10min-15min。
本发明的有益效果在于：
1.增加了高导热聚合物的制备效率；
2.实现二维填料低填量下的高度取向；
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为打印装置示意图；
附图标记：1是打印浆料，2是透光玻璃，3是紫外光源，4是紫外光线，5是打印台，6是料槽，7是打印平台。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，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的具体含义。
如图1所示，一种基于数字光处理光固化3D打印技术的高导热复合光固化树脂的快速制备方法，1是打印浆料，2是透光玻璃，3是紫外光源，4是紫外光线，5是打印台，6是料槽，7是打印平台，包括如下步骤：
第1步：选取任意一款光固化树脂，倒入DLP打印机中，打印模型，该模型需要具备高度，与宽度结构，并且便于长度测量即可；
第2步：完成打印后，测量打印成品的实际尺寸参数，并于设计参数进行估计，对打印参数进行修改，具体为：实际尺寸小于设计尺寸，则为曝光时间不够，实际尺寸大于设计尺寸，则为曝光时间过长；
第3步：将二维导热填料均匀搅拌于光固化树脂中，具体为，将二维导热填料在光固化中常温下真空搅拌，转速300r/min，时间为4h，测试搅拌均匀的浆料，应小于3000mPa·s，然后将浆料倒入料槽；
第4步：对第2步的打印参数进行修改，具体为：低填量下应适当增加曝光时间，高填料下应在低填量打印参数基础上适当减小曝光时间，原因是二维填料在低填料下阻碍了紫外光的照射，而随着填料含量上升，树脂含量下降，应适当降低曝光时间，设置层厚小于二维填料水平粒径。
第5步：开始打印，每半小时停止打印，搅匀一次浆料。
第6步：打印完成，脱模，然后在365nm紫外光下固化10min-15min。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3D打印制备方法，其特征在于：该方法为：将二维导热填料与光固化树脂均匀混合，在合理的打印参数下完成打印。
2.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3D打印制备方法，其特征在于：所述二维填料的粒径大于打印层厚。
3.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3D打印制备方法，其特征在于：所述方法具体为：
第1步：将二维导热填料干燥，去除其吸收的水分；
第2步：将二维导热填料按一定配比与光固化树脂混合均匀，去除混合物中的气泡，测试浆料粘度；
第3步：将满足打印粘度要求的浆料倒入打印料槽中，将设计好的模型加载进DLP-3D打印机中，设置层厚小于二维填料水平粒径；
第4步：开始打印，每半小时需搅匀一次浆料，避免填料沉降；
第5步：脱模。
4.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘复合仿生树脂的数字光处理3D打印制备方法，其特征在于：所述方法具体为：
第1步：选取任意一款光固化树脂，倒入DLP打印机中，打印模型，该模型需要具备高度，与宽度结构，并且便于长度测量；
第2步：完成打印后，测量打印成品的实际尺寸参数，并于设计参数进行估计，对打印参数进行修改，具体为：实际尺寸小于设计尺寸，则为曝光时间不够，实际尺寸大于设计尺寸，则为曝光时间过长；
第3步：将二维导热填料均匀搅拌于光固化树脂中，具体为，将二维导热填料在光固化中常温下真空搅拌，转速300r/min，时间为4h，测试搅拌均匀的浆料，应小于3000mPa·s，然后将浆料倒入料槽；
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