CN114479425A - 一种用于3d打印的光敏树脂 - Google Patents
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Abstract
一种用于3D打印的光敏树脂，设计3D打印技术领域，按重量份数计，包括聚氨酯预聚体25‑35份、丙烯酸酯树脂45‑55份、呋喃树脂15‑25份、光引发剂1‑5份、助剂1‑5份，所述助剂包括纳米填料、纳米色浆、活性稀释剂、消泡剂、抗氧剂、分散剂的有一种或多种，还包括改性二氧化钛2‑10份，所述改性二氧化钛包括以下步骤制成，a、将锐钛矿型二氧化钛煅烧、干燥后加入乙醇浸泡溶解，加热搅拌后形成二氧化钛溶液；b、将溶液进行抽滤、干燥后再次加入乙醇，经超声分散后形成溶液；c、在溶液中加入改性剂、催化剂进行反应；d、反应后在25‑30℃下进行陈化、离心、洗涤并烘干后得到改性二氧化钛，本发明显著提高了光敏树脂的强度、韧性、疏水性、抗紫外线和光泽度。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体是涉及了一种用于3D打印的光敏树脂。
背景技术
光固化3D打印快速成型(SLA)是利用光敏树脂在一定波长的紫外光的照射下产生聚合反应，从而固化成型的技术，在3D打印中，3D打印用紫外光固化光敏树脂的性能直接影响打印成品的性能，目前常用的3D打印用紫外光固化光敏树脂包括光引发剂、光敏预制体、光反应性活性单体、助剂，现有的3D打印用紫外光固化光敏树脂的强度低、韧性差，而且打印成品不到1个月就产生黄变，导致光固化产品质量较差，无法满足现有生产需求。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种用于3D打印的光敏树脂，显著提高了光敏树脂的强度、韧性、疏水性、抗紫外线和光泽度。
本发明采用的技术方案是，提供了一种用于3D打印的光敏树脂，按重量份数计，包括聚氨酯预聚体25-35份、丙烯酸酯树脂45-55份、呋喃树脂15-25份、光引发剂1-5份、助剂1-5份。
包括聚氨酯预聚体25-30份、丙烯酸酯树脂50-55份、呋喃树脂15-20份、光引发剂2-3份、助剂2-3份。
所述助剂包括纳米填料、纳米色浆、活性稀释剂、消泡剂、抗氧剂、分散剂的有一种或多种。
还包括改性二氧化钛2-10份。
所述改性二氧化钛包括以下步骤制成,
a、将锐钛矿型二氧化钛煅烧、干燥后加入乙醇浸泡溶解，加热搅拌后形成二氧化钛溶液；
b、将溶液进行抽滤、干燥后再次加入乙醇，经超声分散后形成溶液；
c、在溶液中加入改性剂、催化剂进行反应；
d、反应后在25-30℃下进行陈化、离心、洗涤并烘干后得到改性二氧化钛。
所述在步骤a中，二氧化钛与乙醇质量比为1：(5-10)，二氧化钛在乙醇溶解时间为80-100min。
所述在步骤b中，超声分散时间为50-80min。
所述在步骤c中，所述改性剂为三乙醇胺、单乙醇胺、聚乙烯醇、羟甲基纤维素、烷基萘磺酸、氧化铝、二氧化硅、氧化铁的一种或多种。
本发明的有益效果是：
1、采用环保型呋喃树脂，降低光敏树脂中的甲醛等有害物质，显著提高耐碱、耐酸、耐溶剂和耐热性能，同时呋喃树脂属热固性树脂，受热时能彼此交联固化而无需添加固化剂，加入抗氧剂，避免呋喃树脂的抗氧化性能差的问题，
2、在光固化时，紫外光产生热量，在单体、低聚体或聚合体基质在光诱导下的固化过程中产生一定的热量，促使呋喃树脂进行同步固化，加强光固化产品的强度。
3、改性二氧化钛的加入，再次提高光敏树脂的强度和韧性，同时提高抗氧化能力，防止产品发黄变色，进一步避免呋喃树脂的抗氧化性能差的问题，同时避免呋喃树脂较脆的缺点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，下面结合具体实施例对本发明做进一步阐述。
一、实施例
实施例1
一种用于3D打印的光敏树脂，按重量份数计，包括聚氨酯预聚体50份、丙烯酸酯树脂40份、呋喃树脂35份、光引发剂5份、助剂5份。
实施例2
一种用于3D打印的光敏树脂，按重量份数计，包括聚氨酯预聚体30份、丙烯酸酯树脂30份、呋喃树脂25份、光引发剂1份、助剂1份。
实施例3
一种用于3D打印的光敏树脂，按重量份数计，包括聚氨酯预聚体40份、丙烯酸酯树脂35份、呋喃树脂30份、光引发剂3份、助剂3份。
实施例4
一种用于3D打印的光敏树脂，包括聚氨酯预聚体35份、丙烯酸酯树脂33份、呋喃树脂28份、光引发剂2份、助剂2份。
实施例5
一种用于3D打印的光敏树脂，包括聚氨酯预聚体40份、丙烯酸酯树脂38份、呋喃树脂32份、光引发剂3份、助剂3份。
实施例6
一种用于3D打印的光敏树脂，按重量份数计，包括聚氨酯预聚体50份、丙烯酸酯树脂40份、呋喃树脂35份、光引发剂5份、助剂5份。
实施例7
一种用于3D打印的光敏树脂，按重量份数计，包括聚氨酯预聚体30份、丙烯酸酯树脂30份、呋喃树脂25份、改性二氧化钛10份、光引发剂1份、助剂1份。
实施例8
一种用于3D打印的光敏树脂，按重量份数计，包括聚氨酯预聚体40份、丙烯酸酯树脂35份、呋喃树脂30份、改性二氧化钛5份、光引发剂3份、助剂3份。
实施例9
一种用于3D打印的光敏树脂，包括聚氨酯预聚体35份、丙烯酸酯树脂33份、呋喃树脂28份、改性二氧化钛8份、光引发剂2份、助剂2份。
实施例10
一种用于3D打印的光敏树脂，包括聚氨酯预聚体40份、丙烯酸酯树脂38份、呋喃树脂32份、改性二氧化钛4份、光引发剂3份、助剂3份。
实施例11
改性二氧化钛包括以下步骤制成,
a、将锐钛矿型二氧化钛煅烧、干燥后加入乙醇浸泡溶解，加热搅拌后形成二氧化钛溶液，二氧化钛与乙醇质量比为1：5，二氧化钛在乙醇溶解时间为100min；
b、将溶液进行抽滤、干燥后再次加入乙醇，经超声分散后形成溶液，超声分散时间为80min；
c、在溶液中加入改性剂、催化剂进行反应；
d、反应后在25℃下进行陈化、离心、洗涤并烘干后得到改性二氧化钛。
实施例12
改性二氧化钛包括以下步骤制成,
a、将锐钛矿型二氧化钛煅烧、干燥后加入乙醇浸泡溶解，加热搅拌后形成二氧化钛溶液，二氧化钛与乙醇质量比为1：10，二氧化钛在乙醇溶解时间为80min；
b、将溶液进行抽滤、干燥后再次加入乙醇，经超声分散后形成溶液，超声分散时间为50min；
c、在溶液中加入改性剂、催化剂进行反应；
d、反应后在30℃下进行陈化、离心、洗涤并烘干后得到改性二氧化钛。
实施例13
改性二氧化钛包括以下步骤制成,
a、将锐钛矿型二氧化钛煅烧、干燥后加入乙醇浸泡溶解，加热搅拌后形成二氧化钛溶液，二氧化钛与乙醇质量比为1：8，二氧化钛在乙醇溶解时间为90min；
b、将溶液进行抽滤、干燥后再次加入乙醇，经超声分散后形成溶液，超声分散时间为65min；
c、在溶液中加入改性剂、催化剂进行反应；
d、反应后在28℃下进行陈化、离心、洗涤并烘干后得到改性二氧化钛。
实施例14
改性二氧化钛包括以下步骤制成,
a、将锐钛矿型二氧化钛煅烧、干燥后加入乙醇浸泡溶解，加热搅拌后形成二氧化钛溶液，二氧化钛与乙醇质量比为1：7，二氧化钛在乙醇溶解时间为85min；
b、将溶液进行抽滤、干燥后再次加入乙醇，经超声分散后形成溶液，超声分散时间为60min；
c、在溶液中加入改性剂、催化剂进行反应；
d、反应后在26℃下进行陈化、离心、洗涤并烘干后得到改性二氧化钛。
二、光敏树脂强度试验
1、为了对比本发明效果，对上述实施例1-5进行对比试验，由市场上购买两组不同品牌的光敏树脂作为对照组，具体见表1。
表1
试验说明：
拉伸强度参考GB/T2567-2008检验；
耐黄变性能为将光敏树脂打印成品于室温中以肉眼观察，以是否出现明显黄变为判断标准；
使用期限为将所制的光敏树脂的粘度每个月进行测量，粘度升高的月份与开始粘度测量的月份之间的期限作为使用期限，所述的粘度升高是指所测的粘度与开始粘度的比值大于1.2。
由上表1可以看出，本发明光敏树脂在加入呋喃树脂后，无论是在强度、韧性和抗氧化性能上均有着显著的提升改善。
2、为了进一步对比本发明效果，对上述实施例6-10进行对比试验，由市场上购买两组不同品牌的光敏树脂作为对照组，具体见表2。
表2
试验说明：
拉伸强度参考GB/T2567-2008检验；
耐黄变性能为将光敏树脂打印成品于室温中以肉眼观察，以是否出现明显黄变为判断标准；
使用期限为将所制的光敏树脂的粘度每个月进行测量，粘度升高的月份与开始粘度测量的月份之间的期限作为使用期限，所述的粘度升高是指所测的粘度与开始粘度的比值大于1.2。
由上表2可以看出，由上表2可以看出，本发明光敏树脂在加入改性二氧化钛后，无论是在强度、韧性和抗氧化性能上进一步显著提升，同时解决呋喃树脂本身抗氧化性能差、较脆的缺点。
Claims (8)
1.一种用于3D打印的光敏树脂，其特征在于：按重量份数计，包括聚氨酯预聚体30-50份、丙烯酸酯树脂30-40份、呋喃树脂25-35份、光引发剂1-5份、助剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的光敏树脂，其特征在于：包括聚氨酯预聚体35-40份、丙烯酸酯树脂33-38份、呋喃树脂28-32份、光引发剂2-3份、助剂2-3份。
3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的光敏树脂，其特征在于：所述助剂包括纳米填料、纳米色浆、活性稀释剂、消泡剂、抗氧剂、分散剂的有一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的光敏树脂，其特征在于：还包括改性二氧化钛2-10份。
5.根据权利要求4所述的一种用于3D打印的光敏树脂，其特征在于：所述改性二氧化钛包括以下步骤制成,
a、将锐钛矿型二氧化钛煅烧、干燥后加入乙醇浸泡溶解，加热搅拌后形成二氧化钛溶液；
b、将溶液进行抽滤、干燥后再次加入乙醇，经超声分散后形成溶液；
c、在溶液中加入改性剂、催化剂进行反应；
d、反应后在25-30℃下进行陈化、离心、洗涤并烘干后得到改性二氧化钛。
6.根据权利要求5所述的一种用于3D打印的光敏树脂，其特征在于：所述在步骤a中，二氧化钛与乙醇质量比为1：(5-10)，二氧化钛在乙醇溶解时间为80-100min。
7.根据权利要求5所述的一种用于3D打印的光敏树脂，其特征在于：所述在步骤b中，超声分散时间为50-80min。
8.根据权利要求5所述的一种用于3D打印的光敏树脂，其特征在于：所述在步骤c中，所述改性剂为三乙醇胺、单乙醇胺、聚乙烯醇、羟甲基纤维素、烷基萘磺酸、氧化铝、二氧化硅、氧化铁的一种或多种。
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