CN116425535A - 用于光固化成型的锆钛酸铅浆料及其制备方法、制件 - Google Patents
用于光固化成型的锆钛酸铅浆料及其制备方法、制件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116425535A CN116425535A CN202310316018.1A CN202310316018A CN116425535A CN 116425535 A CN116425535 A CN 116425535A CN 202310316018 A CN202310316018 A CN 202310316018A CN 116425535 A CN116425535 A CN 116425535A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lead zirconate
- zirconate titanate
- parts
- slurry
- photosensitive resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 147
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 147
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 113
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 84
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 84
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 22
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 claims abstract description 21
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- ZDQNWDNMNKSMHI-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-prop-2-enoyloxypropoxy)propoxy]propan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC(C)COC(C)COCC(C)OC(=O)C=C ZDQNWDNMNKSMHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 13
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 13
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 229940049638 carbomer homopolymer type c Drugs 0.000 claims description 6
- 229940043234 carbomer-940 Drugs 0.000 claims description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- MKVYSRNJLWTVIK-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound CCOC(N)=O.CC(=C)C(O)=O.CC(=C)C(O)=O MKVYSRNJLWTVIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 46
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 28
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 10
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 229920001030 Polyethylene Glycol 4000 Polymers 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- ZPIRTVJRHUMMOI-UHFFFAOYSA-N octoxybenzene Chemical compound CCCCCCCCOC1=CC=CC=C1 ZPIRTVJRHUMMOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane trimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(CC)(COC(=O)C(C)=C)COC(=O)C(C)=C OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 acrylic ester Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/49—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates
- C04B35/491—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates based on lead zirconates and lead titanates, e.g. PZT
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
- B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63448—Polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/6346—Polyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
- C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
- C04B2235/6026—Computer aided shaping, e.g. rapid prototyping
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
Abstract
本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体公开了一种用于光固化成型的锆钛酸铅浆料及制备方法、制件，锆钛酸铅浆料的黏度为1000～15000cPs；锆钛酸铅浆料包括光敏感树脂和锆钛酸铅粉体，光敏感树脂与锆钛酸铅粉体的质量之比为1:(9‑30)；光敏感树脂包括以下组分：树脂预聚物50～100份，稀释单体10～500份，光引发剂0.06～44份，分散剂0.12～165份，增稠剂0.06～22.5份；稀释单体选用二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双酚A环氧二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。还公开了一种锆钛酸铅浆料的制备方法及其陶瓷制件。实施本发明得到的锆钛酸铅浆料，固含量高、稳定性强和分散性良好。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷材料制备技术领域，具体公开了用于光固化成型的锆钛酸铅浆料及其制备方法、制件。
背景技术
现有技术中将3D打印应用于锆钛酸铅陶瓷制造存在以下难点，由于锆钛酸铅的密度非常高，为7.52g/cm3，且粒径大，通常情况下，在光固化打印液体中会马上沉降，很难稳定分散在光固化液体中形成浆料，而光固化3D打印又必须借助光固化浆料来实现，所以光固化金属3D浆料制备难度很高。
现有技术中，能够通过分散剂提供的静电作用，改善锆钛酸铅粉末沉降现象，但是长时间放置后仍会出现较高比例的沉降现象，并且由于浆料的固含量低，无法确保陶瓷烧结的成功率。
因此，本发明需要提供一种用于光固化成型的锆钛酸铅浆料，解决锆钛酸铅浆料的沉降、稳定性和烧结成功率的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于光固化成型的锆钛酸铅浆料，所述锆钛酸铅浆料的黏度为1000～15000cPs；
所述锆钛酸铅浆料包括光敏感树脂和锆钛酸铅粉体，所述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体的质量之比为1:(9-30)；
所述光敏感树脂包括以下组分：
树脂预聚物50～100份，稀释单体10～500份，光引发剂0.06～44份，分散剂0.12～165份，增稠剂0.06～22.5份；
所述稀释单体选用二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双酚A环氧二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。
作为上述技术方案的改进，所述分散剂选用甘油、X-100、BYK-103、KOS110中的一种或多种；
所述增稠剂选用分子量为4000-20000的聚乙二醇和/或羧酸基含量为56～68％的丙烯酸交联树脂。
作为上述技术方案的改进，所述稀释单体选用双酚A环氧二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物；其中，双酚A环氧二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的重量比为(4～4.5):(1.7～2)。
作为上述技术方案的改进，所述分散剂选用X-100，所述增稠剂选用卡波姆940。
作为上述技术方案的改进，所述稀释单体、分散剂和增稠剂的质量之比为(67～72)：(13～16)：(3～4)。
作为上述技术方案的改进，所述光敏感树脂还包括助光引发剂，所述助光引发剂的添加量为0.12～77份，所述助光引发剂选用EDB、活性胺008、P115、P116中的一种或多种。
作为上述技术方案的改进，还包括二氧化硅粉体，所述二氧化硅粉体的添加量为所述锆钛酸铅粉体重量的1～10％。
作为上述技术方案的改进，所述树脂预聚物选用酚醛环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸氨基甲酸酯、丙烯酸酯化油、聚醚丙烯酸酯中的一种或多种。
相应的，本发明还提供一种如上述所述的锆钛酸铅浆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将树脂预聚物、稀释单体、光引发剂、分散剂、增稠剂混合均匀，得到光敏感树脂；
(2)将光敏感树脂与锆钛酸铅粉体混合均匀，得到锆钛酸铅浆料。
相应的，本发明还提供一种锆钛酸铅陶瓷制件，用上述所述的锆钛酸铅浆料成型、烧成而得。
实施本发明具有以下有益效果：
本发明通中光敏感树脂包含以下重量份的组分：树脂预聚物50～100份，稀释单体10～500份，光引发剂0.06～44份，分散剂0.12～165份，增稠剂0.06～22.5份；稀释单体选用二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双酚A环氧二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。本发明通过对光敏感树脂配方的设计，可使得锆钛酸铅粉体均匀分散，且具有适宜流动性、稳定性强的浆料，便于进行光固化成型。
说明书附图
图1为本发明锆钛酸铅浆料的对比例一在黑暗环境下放置60天后的沉降示意图；
图2为本发明锆钛酸铅浆料的实施例十在黑暗环境下放置60天后的沉降示意图；
图3为本发明锆钛酸铅浆料的锆钛酸铅粉体的微观形貌图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步的详细描述。
本发明提供了一种锆钛酸铅陶瓷浆料，包括光敏感树脂和锆钛酸铅粉体，所述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体的质量之比为1:(9-30)；
所述光敏感树脂包括以下组分：
树脂预聚物50～100份，稀释单体10～500份，光引发剂0.06～44份，分散剂0.12～165份，增稠剂0.06～22.5份；
所述稀释单体选用二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双酚A环氧二丙烯酸酯(CAS:89297-97-2)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。
其中，光敏感树脂是作为锆钛酸铅粉体的分散体系，其可影响锆钛酸铅粉体的分散情况和分散后的稳定性。光敏感树脂的粘度和锆钛酸铅粉体的分散性，主要是受光敏感树脂中的稀释单体、分散剂和增稠剂种类和使用量的影响。
具体的，所述分散剂选用甘油、X-100(聚乙二醇辛基苯基醚，CAS：9002-93-1)、BYK-103、KOS110中的一种或多种；所述增稠剂选用分子量为4000-20000的聚乙二醇和/或羧酸基含量为56～68％的丙烯酸交联树脂中。通过特定的稀释单体、分散剂和增稠剂的协同作用，将光敏感树脂的粘度控制在1000～15000cPs，得到具有适宜流动性、稳定性强的锆钛酸铅浆料，便于直写打印。
进一步的，所述稀释单体包括双酚A环氧二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物；其中，双酚A环氧二丙烯酸酯(CAS:89297-97-2)和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合的质量比为(4～4.5):(1.7～2)。优选的，分散剂选用X-100(聚乙二醇辛基苯基醚，CAS：9002-93-1)，增稠剂选用卡波姆940；特别的，稀释单体、分散剂和增稠剂的质量比为(67～72)：(13～16)：(3～4)。本发明的配方中，特定的分散单体、稀释剂和增稠剂，在特定的比例下，能够使锆钛酸浆料具有适合的黏度，本发明浆料的黏度范围为1000～15000cPs，并且能够在暗光下放置60d，沉降比例小甚至不发生沉降。从而使锆钛酸浆料均匀分散，且流动性良好和稳定性强。
进一步的，光引发剂选用光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂907中的一种或多种；所述光敏感树脂还包括助光引发剂，所述助光引发剂的添加量为0.12～77份，所述助光引发剂选用EDB、活性胺008(厂家：光易化工)、P115、P116中的一种或多种。助光引发剂能够提高锆钛酸铅浆料的光固化效率，进而能够减少3D打印的时间。
进一步的，锆钛酸铅浆料还包括二氧化硅粉体，所述二氧化硅粉体的添加量为所述锆钛酸铅粉体质量的1～10％。二氧化硅粉体能够提高紫外光在锆钛酸铅浆料中的透射率和透射深度，进而改善锆钛酸铅浆料的光固化深度和提高光固化成功率。优选的，二氧化硅粉体的添加量为所述锆钛酸铅粉体质量的2～8％。
进一步的，所述树脂预聚物选用酚醛环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯、环氧大豆油丙烯酸酯。
进一步的，所述锆钛酸铅粉体的的平均粒径为0.5-20μm。锆钛酸铅粉体的粒径可影响锆钛酸铅陶瓷坯体的力学性能、锆钛酸铅陶瓷坯体的光固化深度和锆钛酸铅陶瓷浆料的稳定性。
相应的，本发明还提供了一种锆钛酸铅陶瓷浆料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将树脂预聚物、稀释单体、光引发剂、分散剂、增稠剂混合均匀，得到光敏感树脂；
具体的，将光敏感树脂中的各原料按比例混合搅拌0.5～3h，使各组分充分混合均匀，得到光敏感树脂。
(2)将光敏感树脂与锆钛酸铅粉体混合均匀，得到锆钛酸铅浆料；
具体的，将光敏感树脂和其他原料按一定的质量比混合置于球磨机中，球磨5-500min，球磨机的转速为10-1000rpm，使得各组分分散均匀，制备得到锆钛酸铅浆料。
本发明还提供了一种锆钛酸铅陶瓷制件，用上述所述的锆钛酸铅浆料成型、烧成而得。
实施例一
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将聚醚丙烯酸酯50份、双酚A环氧二丙烯酸酯100份、甘油80份、PEG600010份、光引发剂184 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为1μm)，按照质量比为1:17进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为8层/min。
实施例二
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯40份、双酚A环氧二丙烯酸酯60份、BYK-103 50份、PEG4000 2份、光引发剂1173 30份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为9层/min。
实施例三
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯40份、三羟甲基丙烷三三羟甲基丙烷三丙烯酸酯60份、BYK-103 50份、PEG40002份、光引发剂1173 30份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为9层/min。
实施例四
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、双酚A环氧二丙烯酸酯40份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯60份、BYK-103 50份、PEG4000 2份、光引发剂1173 30份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为9层/min。
实施例五
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、双酚A环氧二丙烯酸酯48份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯24份、BYK-103 50份、PEG4000 2份、光引发剂1173 30份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为11层/min。
实施例六
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、双酚A环氧二丙烯酸酯48份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯24份、KOS110 20份、PEG5000 7份、光引发剂907 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为10层/min。
实施例七
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯72份、X-100 15份、PEG5000 3.5份、光引发剂907 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为9层/min。
实施例八
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯72份、BYK-103 15份、PEG5000 3.5份、光引发剂907 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为8层/min。
实施例九
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、双酚A环氧二丙烯酸酯48份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯24份、X-100 15份、PEG5000 3.5份、光引发剂907 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为11层/min。
实施例十
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、双酚A环氧二丙烯酸酯48份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯24份、BYK-103 15份、卡波姆940 3.5份、光引发剂907 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为10层/min。
实施例十一
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、二缩三丙二醇二丙烯酸酯72份、X-100 15份、卡波姆940 3.5份、光引发剂907 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为9层/min。
实施例十二
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将酚醛环氧丙烯酸酯75份、双酚A环氧二丙烯酸酯48份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯24份、X-100 15份、卡波姆940 3.5份、光引发剂907 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为10μm)，按照质量比为1:20进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为16层/min。
实施例十三
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将环氧大豆油丙烯酸酯50份、双酚A环氧二丙烯酸酯100份、甘油80份、PEG6000 10份、光引发剂184 20份、活性胺008 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体(平均粒径为1μm)，按照质量比为1:17进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为12层/min。
实施例十四
(1)光敏感树脂制备：
具体的，将二甲基丙烯酸氨基甲酸酯50份、双酚A环氧二丙烯酸酯100份、甘油80份、PEG6000 10份、光引发剂184 20份，混匀得到光敏感树脂；
(2)制备锆钛酸铅浆料：
将上述光敏感树脂、锆钛酸铅粉体(平均粒径为1μm)和二氧化硅粉体，按照质量比为1:20：1进行搅拌混合，得到锆钛酸铅浆料。
(3)制备锆钛酸铅陶瓷坯体：
将上述锆钛酸铅浆料作为DLP光固化陶瓷3D打印设备(奇遇产型号Adventure-3D-ZJ-Printer)的打印浆料进行打印，打印速度为30μm/层，打印效率为9层/min。
将实施例一至十四制得的锆钛酸铅浆料进行测试，具体方法如下：
(1)稳定性能：装入10mL的容器中，通过静态沉降试验测定了锆钛酸铅浆料的稳定性。沉降一段时间后，将上部清液(H1)的高度与浆料的初始高度(H0)进行记录下来，以评估悬浮液的稳定性。然后计算Hl/H0值，得到浆料的沉降比。显然，Hl/H0值越低，浆体的稳定性就越高。
(2)光固化深度：将制得的锆钛酸铅浆料作为DLP光固化3D打印设备的打印浆料，在打印机最大输出功率41.67mW/cm2，10s照射条件下测量单层固化深度，结果如下表所示。
具体测试结果如下：
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于光固化成型的锆钛酸铅浆料，其特征在于，所述锆钛酸铅浆料的黏度为1000～15000cPs；
所述锆钛酸铅浆料包括光敏感树脂和锆钛酸铅粉体，所述光敏感树脂与锆钛酸铅粉体的质量之比为1:(9-30)；
所述光敏感树脂包括以下组分：
树脂预聚物50～100份，稀释单体10～500份，光引发剂0.06～44份，分散剂0.12～165份，增稠剂0.06～22.5份；
所述稀释单体选用二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双酚A环氧二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的锆钛酸铅浆料，其特征在于，所述分散剂选用甘油、X-100、BYK-103、KOS110中的一种或多种；
所述增稠剂选用分子量为4000-20000的聚乙二醇和/或羧酸基含量为56～68％的丙烯酸交联树脂。
3.如权利要求2所述的锆钛酸铅浆料，其特征在于，所述稀释单体选用双酚A环氧二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的混合物；其中，双酚A环氧二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的重量比为(4～4.5):(1.7～2)。
4.如权利要求3所述的锆钛酸铅浆料，其特征在于，所述分散剂选用X-100，所述增稠剂选用卡波姆940。
5.如权利要求4所述的锆钛酸铅浆料，其特征在于，所述稀释单体、分散剂和增稠剂的质量之比为(67～72)：(13～16)：(3～4)。
6.如权利要求1所述的锆钛酸铅浆料，其特征在于，所述光敏感树脂还包括助光引发剂，所述助光引发剂的添加量为0.12～77份，所述助光引发剂选用EDB、活性胺008、P115、P116中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的锆钛酸铅浆料，其特征在于，还包括二氧化硅粉体，所述二氧化硅粉体的添加量为所述锆钛酸铅粉体重量的1～10％。
8.如权利要求1所述的锆钛酸铅浆料，其特征在于，所述树脂预聚物选用酚醛环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯、环氧大豆油丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯中的一种或多种。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的锆钛酸铅浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将树脂预聚物、稀释单体、光引发剂、分散剂、增稠剂混合均匀，得到光敏感树脂；
(2)将光敏感树脂与锆钛酸铅粉体混合均匀，得到锆钛酸铅浆料。
10.一种锆钛酸铅陶瓷制件，其特征在于，用如权利要求1～8任一项所述的锆钛酸铅浆料成型、烧成而得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310316018.1A CN116425535A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 用于光固化成型的锆钛酸铅浆料及其制备方法、制件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310316018.1A CN116425535A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 用于光固化成型的锆钛酸铅浆料及其制备方法、制件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116425535A true CN116425535A (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=87090071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310316018.1A Pending CN116425535A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 用于光固化成型的锆钛酸铅浆料及其制备方法、制件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116425535A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017045191A1 (zh) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 广东工业大学 | 一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法 |
| CN107935591A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-20 | 广东工业大学 | 一种改性锆钛酸铅粉体、其制备方法及压电陶瓷成型坯体 |
| CN109608589A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-12 | 北京理工大学 | 一种3d打印用双重固化树脂材料及其制备方法 |
| CN112723890A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-04-30 | 深圳大学 | 一种光固化陶瓷浆料和碳化硅陶瓷的制备方法 |
| CN114634360A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-17 | 深圳职业技术学院 | 一种锆钛酸铅光固化陶瓷浆料及其制备方法和应用 |
-
2023
- 2023-03-16 CN CN202310316018.1A patent/CN116425535A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017045191A1 (zh) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 广东工业大学 | 一种光固化成型的高致密陶瓷的制备方法 |
| CN107935591A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-20 | 广东工业大学 | 一种改性锆钛酸铅粉体、其制备方法及压电陶瓷成型坯体 |
| CN109608589A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-12 | 北京理工大学 | 一种3d打印用双重固化树脂材料及其制备方法 |
| CN112723890A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-04-30 | 深圳大学 | 一种光固化陶瓷浆料和碳化硅陶瓷的制备方法 |
| CN114634360A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-17 | 深圳职业技术学院 | 一种锆钛酸铅光固化陶瓷浆料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111269007B (zh) | 一种陶瓷光固化浆料及其制备方法 | |
| CN111606719A (zh) | 一种光固化3d打印陶瓷浆料及其制备方法 | |
| CN110698197A (zh) | 陶瓷3d打印膏料及其制备方法 | |
| CN111116205A (zh) | 光敏树脂基碳源/碳化硅陶瓷浆料、制备多孔碳/碳化硅坯体的方法、结构件及制备方法 | |
| CN114368972B (zh) | 可见光3d打印光固化陶瓷浆料、制备方法及打印方法 | |
| CN112745107A (zh) | 一种陶瓷浆料及其制备方法、应用 | |
| CN109777023A (zh) | 一种3d打印用sla柔性光敏树脂及其制备方法 | |
| CN112159498A (zh) | 一种用于陶瓷3d打印的粉煤灰水基浆料及其制备方法 | |
| CN109438632B (zh) | 超低体积收缩率的3d打印光敏树脂及其制备方法 | |
| CN109081891B (zh) | 3d打印光固化浆料及其制备方法 | |
| CN116425535A (zh) | 用于光固化成型的锆钛酸铅浆料及其制备方法、制件 | |
| CN109081890B (zh) | 一种光敏树脂及其制备方法和应用 | |
| CN114524676A (zh) | 一种光固化氮化硅陶瓷浆料、氮化硅陶瓷的制备方法 | |
| CN108300614B (zh) | 一种用于3d打印的清洗液、清洗系统和3d打印机 | |
| CN113388220B (zh) | 低粘度光敏树脂及其制备方法、3d打印制品及其制备方法 | |
| CN114921115B (zh) | 一种钇稳定氧化锆陶瓷浆料及其制备方法和应用 | |
| CN112341863A (zh) | Uv喷墨墨水及其制备方法 | |
| CN114634360B (zh) | 一种锆钛酸铅光固化陶瓷浆料及其制备方法和应用 | |
| CN112341165B (zh) | 一种UV光固化3D打印用高固含量低粘度Al2O3陶瓷料浆的制备方法 | |
| CN111302785A (zh) | 一种高性能微波介质陶瓷及其光固化制造方法 | |
| CN110304926B (zh) | 一种氮化硅泥料及其制备方法和氮化硅陶瓷件 | |
| CN111808471A (zh) | 一种基于植物油甲基丙烯酸酯研磨树脂的光固化油墨色浆组合物 | |
| CN111057416A (zh) | 一种低气味、低粘度、稳定性好的色浆及其应用 | |
| CN118184320A (zh) | 一种高固低粘的光固化陶瓷浆料的制备方法 | |
| CN112047730B (zh) | 一种光固化硅藻土陶瓷膏料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |