一種快速固化的夜光3d打印光敏膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及光敏膠，具體來說是一種快速固化的夜光3D打 印光敏膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速光固化成型技術(shù)近幾年在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，特別是3D打印技術(shù)，其 主要通過逐層增加材料來制造三維制品的一種所謂增材成型技術(shù)，具有能耗小、成本低、成 形精度高等特點，能夠打印傳統(tǒng)加工方式無法加工的任意構(gòu)造復(fù)雜的零件。目前提供的3D 打印光敏膠的發(fā)展還存在一些問題：目前的3D打印膠主要為熱塑性材料，如由PLA及ABS等 高分子材料制成，成型過程中需要加熱，導(dǎo)致使用不便。再有成形的3D制品顏色單一，不能 夠達(dá)到全彩色，制成的3D打印材料不具備夜間視度性，功能性較差。
[0003] 基于以上背景，需要發(fā)展一種具有夜光功能的、不需加熱且能快速固化成型夜光 3D打印光敏膠及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種快速固化的夜光3D打印光敏 膠及其制備方法，所述的這種快速固化的夜光3D打印光敏膠及其制備方法要解決現(xiàn)有技術(shù) 中的3D打印膠成型過程中需要加熱，導(dǎo)致使用不便;而且成形的3D制品顏色單一，制成的3D 打印材料不具備夜間視度性和功能性較差的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明提供了一種快速固化的夜光3D打印光敏膠，按重量份數(shù)計算，其原料組成 及含量如下： UV固化樹脂A 50-80份； W固化樹脂B 50-80份： 流平劑 0. 05-0. 1份;
[0006] 潤濕劑 1-10份； 消泡劑 0,2-1汾； 夜光粉 1-10份； 光引發(fā)劑A 3-5份；
[0007] 光引發(fā)劑B 3-5份；
[0008] 其中，所述的UV固化樹脂A的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下所示：
[0009]
11 ,
[0010] 其中:m為1-30范圍內(nèi)的整數(shù);η為1-30范圍內(nèi)的整數(shù)；
[0011]所述的UV固化樹脂Α的制備方法如下：
[0012] 1)按重量份數(shù)稱取如下的各組分： 苯基含氫硅油 50~60份； 季戊四醇四丙烯酸酯 10~20份；
[0013] 阻聚劑 30~50份； 催化劑 0. 03~0. 05份；
[0014] 2)將苯基含氫硅油和季戊四醇四丙烯酸酯加入到一個反應(yīng)容器中，再加入阻聚 劑，通入保護(hù)氣體，攪拌并加熱，升溫至60~80°C，加入催化劑，攪拌下恒溫3~5h，停止加 熱，待溫度降到室溫，即得UV固化樹脂A;
[0015]所述的UV固化樹脂B為增韌樹脂；
[0016] 所述的夜光粉為黃綠光夜光粉、蘭綠光夜光粉、天藍(lán)光夜光粉、紅色夜光粉、白色 夜光粉、綠色夜光粉、橙色夜光粉、紫色夜光粉、黃色夜光粉、桔紅夜光粉、桃紅夜光粉、粉紅 夜光粉、淺綠夜光粉、焚光黃夜光粉、焚光綠夜光粉、焚光紅夜光粉、焚光藍(lán)夜光粉中的任意 一種或者兩種以上的混合物；
[0017] 所述的流平劑為迪高Tego Glide 410、德國8￥1(畢克8￥1(-1^3510、8￥1(-341、8￥1(-3443￥1(-345、8￥1(-346、8￥1(-347、或者8￥1(-348中的任意一種或兩種以上的混合物。
[0018] 所述的UV潤濕劑為美國陶氏公司的NP-100或者德國BYK 333流平劑中的一種或兩 種混合物；
[0019] 所述的消泡劑為德國 BYK 畢克 BYK-024、BYK-025、BYK-035、BYK-037、BYK-038、BYK-044、或者BYK-038中的任意一種或兩種以上的混合物。
[0020] 所述的光引發(fā)劑A為巴斯夫Irgacurell73、Irgacure 184D、Irgacure ΤΡ0、 Irgacure 369、Irgacure 651、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 907、或者大分子光 引發(fā)劑Esacure KIP 150中的任意一種或兩種以上的混合物。
[0021 ] 所述的光引發(fā)劑B為BASF巴斯夫光引發(fā)劑Irgacure 2959、IRGACURE500、或者 IRGACURE819DW中的任意一種或兩種以上的混合物。
[0022] 進(jìn)一步的，所述的UV固化樹脂B為環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、 或者聚醚丙烯酸酯中的任意一種或兩種以上的混合物。
[0023] 進(jìn)一步的，所述的色漿為一種可變色的溫感變色色漿。
[0024] 進(jìn)一步的，上述的一種快速固化的夜光3D打印光敏膠，按重量份數(shù)計算，其原料組 成及含量如下： UV固化樹脂A 50份； UV固化樹脂B 50份; 流平劑 0,: :()5份;、 潤濕劑 1份；
[0025] 消泡劑 0.2份； 夜光粉 ：1份； 光引發(fā)劑A 3份； 光引發(fā)劑B 3:份；：
[0026]其中，所述的UV固化樹脂Α的制備方法為：
[0027]將10份甲基含氫硅油和10份乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到一個反應(yīng) 容器中，再加入0.01份的阻聚劑對苯二酚，通入保護(hù)氣體，攪拌并加熱，升溫至60°C，加入 0.03份氯鉑酸的絡(luò)合物，攪拌下恒溫3h，停止加熱，待溫度降到室溫，即得UV固化樹脂A。 [0028]所述的UV固化樹脂B為環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯按質(zhì)量比1:1組成的混合 物；
[0029] 所述的流平劑為迪高Tego Glide 410;
[0030] 所述的UV潤濕劑為美國陶氏公司的NP-100;
[0031 ]所述的夜光粉為東莞市淳亮工藝材料有限公司提供的黃綠MG-1;
[0032] 所述的消泡劑為德國BYK-035、BYK-037按質(zhì)量比1:1的混合物；
[0033]所述的光引發(fā)劑A為巴斯夫Irgacurell73、Irgacure 184D、Irgacure ΤΡ0按質(zhì)量 比1:1:2組成的混合物；
[0034] 所述的光引發(fā)劑B為BASF巴斯夫光引發(fā)劑Irgacure 2959、IRGACURE500按質(zhì)量比 1:1組成的混合物。
[0035]進(jìn)一步的，上述的一種快速固化的夜光3D打印光敏膠，按重量份數(shù)計算，其原料組 成及含量如下： UV固化樹脂A 80份； W固化樹脂B 80份； 流平劑 Q. 1份; 潤濕劑 10份；
[0036] 消泡劑 1份； 夜光粉 10份； 光引發(fā)劑A 5份; 光引發(fā)劑B 5份；
[0037] 其中所述的UV固化樹脂A的制備方法為：
[0038]將20份甲基含氫硅油和20份乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到一個反應(yīng) 容器中，再加入0.02份的阻聚劑對苯二酚，通入保護(hù)氣體，攪拌并加熱，升溫至80°C，加入 0.05份氯鉑酸的絡(luò)合物，攪拌下恒溫5h，停止加熱，待溫度降到室溫，即得UV固化樹脂A; [0039]所述的UV固化樹脂B為環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯按質(zhì)量比2:1組成的混合 物；
[0040] 所述的流平劑為德國BYK-345、BYK-346按質(zhì)量比1:1組成的混合物；
[0041 ] 所述的UV潤濕劑為德國BYK 333;
[0042]所述的佛山市鉅亮光學(xué)材料有限公司提供的天藍(lán)夜光粉；
[0043] 所述的消泡劑為德國BYK畢克BYK-024、BYK-025、BYK-035按質(zhì)量比為1:1:1組成的 混合物；
[0044]所述的光引發(fā)劑A為巴斯夫Irgacure 184D、Irgacure TP0、Irgacure 369、 Irgacure 819按質(zhì)量比1:1:1:1組成的混合物；
[0045] 所述的光引發(fā)劑B為BASF巴斯夫光引發(fā)劑Irgacure 2959、IRGACURE500按質(zhì)量比 1:2組成的混合物。
[0046]本發(fā)明還提供了上述的一種快速固化的夜光3D打印光敏膠的制備方法，包括如下 步驟：
[0047] 1)按照重量份數(shù)稱取UV固化樹脂A、UV固化樹脂B、流平劑、潤濕劑、消泡劑、夜光 粉、光引發(fā)劑A和光引發(fā)劑B;
[0048] 2)在控制轉(zhuǎn)速300-400r/min的高速分散機(jī)中加入潤濕劑、流平劑、消泡劑與夜光 粉，經(jīng)600-800r/min轉(zhuǎn)速下分散15-20min后將轉(zhuǎn)速降至300r/min，加入UV固化樹脂A、UV固 化樹脂B和光引發(fā)劑A、光引發(fā)劑B，繼續(xù)分散5-10min，混合均勻，即得到夜光3D打印光敏膠。 [0049]上述UV固化樹脂A的反應(yīng)方程式如下：
[0050]
[0051] 本發(fā)明的一種夜光3D打印光敏膠涂膜固化后含有眾多可交聯(lián)的丙烯酸酯結(jié)構(gòu)，在 385nm的UV-LED光源照射下可實現(xiàn)快速固化。本發(fā)明所得的夜光3D打印光敏膠涂膜后經(jīng) 385nm UV-LED燈照射預(yù)涂夜光3D打印光敏膠的載玻片的表面，按照指觸法（用手指按壓固 化一段時間的夜光3D打印光敏膠的表面，以不粘手作為完全固化的標(biāo)準(zhǔn)，用夜光3D打印光 敏膠完全固化時所用的最短時間來表征），經(jīng)檢測，本發(fā)明的快干夜光3D打印光敏膠的固化 時間為1 -5s。本發(fā)明制備的夜光3D打印光敏膠加入了夜光粉，使其具有夜間發(fā)光特性。 [0052]本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明經(jīng)涂膜后具有較快的固化 速度和具有夜間發(fā)光效果，特別適用于385nm UV-LED光源照射固化。且其制備方法由于工 藝簡單，易控制，因此具有技術(shù)成熟、快速、高效等特點，可廣泛使用在如汽車、工業(yè)維護(hù)、醫(yī) 療、創(chuàng)意等技術(shù)領(lǐng)域。且適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0053]下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明。
[0054]本發(fā)明各實施例所用的原料中除特殊表明的廠家及規(guī)格外，其他原料均為市售， 規(guī)格均為化學(xué)純。
[0055] 本發(fā)明所用的各種設(shè)備的型號及生產(chǎn)廠家的信息如下：
[0056] GFJ-0.4型高速分散機(jī)，上海新諾儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)。
[0057] 實施例1
[0058] -種夜光3D打印光敏膠，按重量份數(shù)計算，其原料組成及含量如下： UV固化樹脂A 50份； UV固化樹脂B 50份； 流平劑 0. 05份； 潤濕劑 1份；
[0059] 消泡劑 〇 j份； 夜光粉 1份 光引發(fā)劑A 3份； 光引發(fā)劑B 3份；
[0060] 其中所述的UV固化樹脂Α按照如下方法制備：
[0061] 將10g甲基含氫硅油和10g乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯加入到500ml的三口 燒瓶中，再加入〇. 〇lg對苯二酚，通入保護(hù)氣體，攪拌并加熱，升溫至60°C，加入0.01 g氯鉑酸 的絡(luò)合物，攪拌下恒溫3h，停止加熱，待燒瓶溫度降到室溫，即得UV固化樹脂A。
[0062]所述的UV固化樹脂B為增韌樹脂，如環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯按質(zhì)量比1:1 組成的混合物；
[0063] 所述的流平劑為迪高Tego Glide 410;
[0064] 所述的UV潤濕劑為美國陶氏公司的NP-100;
[0065] 所述的夜光粉為東莞市淳亮工藝材料有限公司提供的黃綠MG-1;
[0066] 所述的消泡劑為德國BYK-035、BYK-037按質(zhì)量比1:1的混合物；
[0067]所述的光引發(fā)劑A為巴斯夫Irgacurell73、Irgacure 184D、Irgacure ΤΡ0按質(zhì)量 比1:1:2組成的混合物；
[0068] 所述的光引發(fā)劑B為BASF巴斯夫光引發(fā)劑Irgacure 2959、IRGACURE500按質(zhì)量比 1:1組成的混合物；
[0069]上述的一種夜光3D打印光敏膠的制備方法，具體包括如下步驟：
[0070] (1)、夜光3D打印光敏膠的制備
[0071]將上述所得甲基含氫硅油和乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按一定的比例加 入到500ml的三口燒瓶中，再加入一定量的阻聚劑，通入保護(hù)氣體，攪拌并加熱，升溫至60~ 80°C，加入催化劑，