快速固化的3d打印光敏膠用樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂及其 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(diǎn)，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)展一種不需加熱且能快速固化成型3D打印光敏膠用樹脂及 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3D打印光敏膠用 樹脂及其制備方法，所述的這種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂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3D打印光敏膠用樹脂，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下所示：
[0006]
.，
[0007] 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)；
[0008] 本發(fā)明還提供了上述的一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂的制備方法，包括如 下步驟
[0009] 1)按照重量份數(shù)稱取如下的物質(zhì)： 甲基含氫鏈:袖 20~60份； 季戊四醇四丙烯酸_ 10~20份；
[0010] 阻聚劑 0.01~0.02份； 催化劑 0. 01~0. 05份;
[0011] 所述的阻聚劑為對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚、2，5_二叔丁基對苯二酚、對苯醌、 甲基氫醌、對羥基苯甲醚中的一種或多種混合物；
[0012] 所說的催化劑為氯鉑酸的異丙醇溶液、氯鉑酸的四氫呋喃溶液、氯鉑酸、RuC12 (PPh3)3、pd/Al2〇3、pt/Al2〇3、高分子金屬絡(luò)合催化劑、或者有機(jī)娃高分子金屬絡(luò)合催化劑中 的一種或兩種的混合物；
[0013] 2)將甲基含氫硅油和季戊四醇四丙烯酸酯加入到一個(gè)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3D打印光敏膠用樹脂。
[0014] 進(jìn)一步的，上述的一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂的制備方法中，按重量份 數(shù)計(jì)算，各原料組成及含量如下： 甲基含氫硅油 20份: 季戊四醇四丙烯酸酯 10份；
[0015] 阻聚劑 0.01份； 催化劑 Θ.β?#;
[0016] 所述的阻聚劑為對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚按質(zhì)量比1:1組成的混合物；
[0017] 所說的催化劑為氯鉑酸的異丙醇溶液。
[0018] 進(jìn)一步的，上述的一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂的制備方法中，按重量份 數(shù)計(jì)算，各原料組成及含量如下： 甲基含氫硅油 60份； 季戊四醇四丙烯酸酯 20份；
[0019] 阻聚劑 0. 02份； 催化劑 0. 05份；
[0020] 所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚；
[0021] 所說的催化劑為氯鉑酸的四氫呋喃溶液。
[0022] 上述反應(yīng)的方程式如下：
[0023]
ο
[0024] 本發(fā)明的一種3D打印光敏膠用樹脂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(shí)現(xiàn)快速固化。本發(fā)明所得的3D打印光敏膠用樹脂涂膜后 經(jīng)385nm UV-LED燈照射預(yù)涂3D打印光敏膠用樹脂的載玻片的表面，按照指觸法（用手指按 壓固化一段時(shí)間的3D打印光敏膠用樹脂的表面，以不粘手作為完全固化的標(biāo)準(zhǔn)，用3D打印 光敏膠用樹脂完全固化時(shí)所用的最短時(shí)間來表征），經(jīng)檢測，本發(fā)明的快干3D打印光敏膠用 樹脂的固化時(shí)間為1 -5s。
[0025]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，不需加熱就能快速固化成型，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(diǎn)，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，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂通過紅外色譜儀進(jìn)行紅外光 譜分析所得的紅外光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面通過實(shí)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。
[0028] 本發(fā)明各實(shí)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。
[0029] 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：
[0030] 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)。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 一種3D打印光敏膠用樹脂，按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成及含量如下： 甲基含氫硅油 20份； 季戊四醇四丙烯酸酯 10份;
[0033] 阻聚劑 0.01份.;： 催化劑 Q. 01份;：
[0034] 所述的阻聚劑為對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚按質(zhì)量比1:1組成的混合物；
[0035] 所說的催化劑為氯鉑酸的異丙醇溶液；
[0036]上述的一種3D打印光敏膠用樹脂的制備方法，具體包括如下步驟：
[0037]將10g甲基含氫硅油和10g季戊四醇四丙烯酸酯加入到500ml的三口燒瓶中，再加 入0.0 lg對苯二酚，通入保護(hù)氣體，攪拌并加熱，升溫至60°C，加入0.0 lg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3D打印光敏膠用樹脂。
[0038] 將上述所得的3D打印光敏膠用樹脂通過紅外色譜儀(美國Nicolet公司380型）進(jìn) 行紅外光譜分析，所得的紅外光譜圖如圖1所示，從圖1中可以看出，2165CHT1未見Si-H鍵的 吸收峰，說明甲基含氫硅油和季戊四醇四丙烯酸酯已成功的反應(yīng)生成了 3D打印光敏膠用樹 月旨。1635.43CHT1處峰形尖銳的吸收峰為Si-C6H 5中芳環(huán)骨架振動(dòng)吸收峰；1407.67CHT1是Si-乙烯基的吸收峰；1061.95CHT1處的寬而強(qiáng)的吸收帶為Si-0-Si的反對稱伸縮振動(dòng)吸收峰，這 是硅樹脂的特征吸收峰。
[0039] 本發(fā)明所得的3D打印光敏膠用樹脂涂膜后經(jīng)385nm UV-LED燈照射預(yù)涂3D打印光 敏膠用樹脂的載玻片的表面，按照指觸法（用手指按壓固化一段時(shí)間的3D打印光敏膠用樹 脂的表面，以不粘手作為完全固化的標(biāo)準(zhǔn)，用3D打印光敏膠用樹脂完全固化時(shí)所用的最短 時(shí)間來表征），經(jīng)檢測，本發(fā)明的快干3D打印光敏膠用樹脂的固化時(shí)間為Is。該3D打印光敏 膠用樹脂可自動(dòng)吸收任何光源，并在黑暗處自動(dòng)發(fā)出黃綠光。
[0040]綜上所述，本發(fā)明所得的3D打印光敏膠用樹脂涂膜后快速固化性能，同時(shí)可在夜 間發(fā)出黃綠光，3D打印光敏膠用樹脂經(jīng)涂膜固化后制成材料具有夜光效果。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042] 一種3D打印光敏膠用樹脂，按重量份數(shù)計(jì)算，其原料組成及含量如下： 甲基含氫硅油 6.0份; 季戊四醇四丙烯酸酯 20份；
[0043] 阻聚劑 0. 02份； 催化劑 0. 05份；
[0044] 所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚；
[0045] 所說的催化劑為氯鉑酸的四氫呋喃溶液；
[0046] 上述的一種3D打印光敏膠用樹脂的制備方法，具體包括如下步驟：
[0047] 將60g甲基含氫硅油和20g季戊四醇四丙烯酸酯加入到500ml的三口燒瓶中，再加 入0.0 lg對苯二酚，通入保護(hù)氣體，攪拌并加熱，升溫至60°C，加入0.0 lg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3D打印光敏膠用樹脂。
[0048] 本發(fā)明所得的3D打印光敏膠用樹脂涂膜后經(jīng)385nm UV-LED燈照射預(yù)涂3D打印光 敏膠用樹脂的載玻片的表面，按照指觸法（用手指按壓固化一段時(shí)間的3D打印光敏膠用樹 脂的表面，以不粘手作為完全固化的標(biāo)準(zhǔn)，用3D打印光敏膠用樹脂完全固化時(shí)所用的最短 時(shí)間來表征），經(jīng)檢測，本發(fā)明的快干3D打印光敏膠用樹脂的固化時(shí)間為5s。因此，述本發(fā)明 所得的3D打印光敏膠用樹脂涂膜后快速固化性能。
[0049]綜上所述，本發(fā)明的3D打印光敏膠用樹脂采用的是UV固化配方，UV的高速固化提 升了其固化速度，只有l(wèi)_5s。
[0050]所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等 效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂，其特征在于，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如下所示：1 ， 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)。2. 權(quán)利要求1所述的一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂的制備方法，其特征在于包 括如下步驟 1) 按照重量份數(shù)稱取如下的物質(zhì)： 甲基含氫硅油 20~60份； 季戊四醇四丙烯酸酯 10~20份； 阻聚劑 0.01~0,02份； 催化劑 0.01~0. 0:5份； 所述的阻聚劑為對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚、2，5_二叔丁基對苯二酚、對苯醌、甲基 氫醌、對羥基苯甲醚中的一種或多種混合物； 所說的催化劑為氯鉑酸的異丙醇溶液、氯鉑酸的四氫呋喃溶液、氯鉑酸、RuCl2(PPh3) 3、 pd/Al2〇3、pt/Al2〇3、高分子金屬絡(luò)合催化劑、或者有機(jī)娃高分子金屬絡(luò)合催化劑中的一種 或兩種的混合物； 2) 將甲基含氫硅油和季戊四醇四丙烯酸酯加入到一個(gè)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3D打印光敏膠用樹脂。3. 如權(quán)利要求1所述的一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂的制備方法，其特征在:按 重量份數(shù)計(jì)算，各原料組成及含量如下： 甲基含氫硅油 20份； 季戊四醇四丙烯酸酯 10份； 阻聚劑 0.01份.;： 催化劑 Q. 01份;： 所述的阻聚劑為對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚按質(zhì)量比1:1組成的混合物； 所說的催化劑為氯鉑酸的異丙醇溶液。4.權(quán)利要求1所述的一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂的制備方法，其特征在:按重 量份數(shù)計(jì)算，各原料組成及含量如下： 甲基含氣石圭油 60份； 季戊四醇四丙烯酸酯 20份； 阻聚劑 0.02:份; 催化劑 0,05份; 所述的阻聚劑為對羥基苯甲醚； 所說的催化劑為氯鉑酸的四氫呋喃溶液。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速固化的3D打印光敏膠用樹脂，其結(jié)構(gòu)式如下本發(fā)明還提供了上述3D打印光敏膠用樹脂的制備方法。將本發(fā)明的3D打印光敏膠用樹脂涂膜后經(jīng)385nmUV-LED燈照射后具有快速固化能力，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。
【IPC分類】C08G77/38, C09J183/06
【公開號】CN105622942
【申請?zhí)枴緾N201610099115
【發(fā)明人】張英強(qiáng), 常文秀, 李燁, 吳蓁
【申請人】上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年2月23日