最新光固化3D打印材料及其制备方法与流程

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本发明涉及3D打印材料,具体地,涉及光固化3D打印材料及其制备方法。



背景技术:

光固化3D打印材料即为光敏树脂,光敏树脂与传统的光固化涂料组成大致相同,主要由反应性低聚物(齐聚物)、活性稀释剂(反应性单体),光引发剂以及各种各样的添加剂组成。普通的光固化打印材料,长时间存放后粘度会上升,材料易变质,大大影响了其储存性能。

因此,提供一种能长时间存放,且不易变质的光固化3D打印材料及其制备方法是本发明亟需解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种光固化3D打印材料及其制备方法,解决了普通的光固化打印材料,长时间存放后粘度会上升,材料易变质,大大影响了其储存性能的问题。

为了实现上述目的,本发明提供了一种光固化3D打印材料的制备方法,所述制备方法包括:

(1)将蒙脱土和季铵盐混合,得到改性蒙脱土;

(2)将邻苯二甲酸二烯丙酯和引发剂混合,加热反应后得到预聚液;

(3)将所述改性蒙脱土、所述预聚液、1-羟基环己基苯甲酮和光敏树脂混合加热,经光固化成型后得到所述光固化3D打印材料;

其中,相对于100重量份的光敏树脂,所述邻苯二甲酸二烯丙酯的用量为20-40重量份,所述引发剂的用量为2-8重量份,所述1-羟基环己基苯甲酮的用量为2-6重量份,所述蒙脱土的用量为1-4重量份,所述季铵盐的用量为5-10重量份。

本发明还提供了一种光固化3D打印材料,所述光固化3D打印材料由上述的制备方法制得。

通过上述技术方案,本发明提供了一种光固化3D打印材料的制备方法,所述制备方法包括:将蒙脱土和季铵盐混合,得到改性蒙脱土;将邻苯二甲酸二烯丙酯和引发剂混合,加热反应后得到预聚液;将所述改性蒙脱土、所述预聚液、1-羟基环己基苯甲酮和光敏树脂混合加热,经光固化成型后得到所述光固化3D打印材料;通过各原料之间的协同作用,使得制得的光固化3D打印材料具备优良的储存性能,能长时间存放,不易变质,同时用于制备该材料的方法简单、原料易得。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

本发明提供了一种光固化3D打印材料的制备方法,所述制备方法包括:将蒙脱土和季铵盐混合,得到改性蒙脱土;将邻苯二甲酸二烯丙酯和引发剂混合,加热反应后得到预聚液;将所述改性蒙脱土、所述预聚液、1-羟基环己基苯甲酮和光敏树脂混合加热,经光固化成型后得到所述光固化3D打印材料;其中,相对于100重量份的光敏树脂,所述邻苯二甲酸二烯丙酯的用量为20-40重量份,所述引发剂的用量为2-8重量份,所述1-羟基环己基苯甲酮的用量为2-6重量份,所述蒙脱土的用量为1-4重量份,所述季铵盐的用量为5-10重量份。

在本发明的一种优选的实施方式中,为了进一步提高制得的材料的存放能力,提高材料的性能,相对于100重量份的光敏树脂,所述邻苯二甲酸二烯丙酯的用量为25-35重量份,所述引发剂的用量为4-6重量份,所述1-羟基环己基苯甲酮的用量为3-5重量份,所述蒙脱土的用量为2-3重量份,所述季铵盐的用量为7-9重量份。

在本发明的一种优选的实施方式中,所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰和过氧化二叔丁基中的一种或多种。

为了使得邻苯二甲酸二烯丙酯和引发剂能够更好的发生聚合反应,在本发明的一种优选的实施方式中,步骤(1)中加热反应的温度为200-210℃,加热反应的时间为20-40min。

为了防止制得的光固化3D打印材料发黄,色泽不佳,步骤(1)加热反应过程中需通入保护气体氮气。

在本发明的一种优选的实施方式中,为了进一步提高制得的材料的存放能力,提高材料的性能,步骤(2)中混合加热的温度为35-45℃,混合加热的时间为1-1.5h。

本发明还提供了一种光固化3D打印材料,所述光固化3D打印材料由上述的制备方法制得。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

将2g蒙脱土和7g季铵盐混合,得到改性蒙脱土,得到改性蒙脱土,将25g邻苯二甲酸二烯丙酯和4g过氧化苯甲酰混合,在氮气保护环境中进行加热反应(加热反应的温度为200℃,加热反应的时间为20min)后得到预聚液;将所述改性蒙脱土、所述预聚液、3g 1-羟基环己基苯甲酮和100g光敏树脂混合加热(混合加热的温度为35℃,混合加热的时间为1h),经光固化成型后得到所述光固化3D打印材料。

实施例2

将3g蒙脱土和9g季铵盐混合,得到改性蒙脱土,将35g邻苯二甲酸二烯丙酯和6g过氧化月桂酰混合,在氮气保护环境中进行加热反应(加热反应的温度为210℃,加热反应的时间为40min)后得到预聚液;将所述改性蒙脱土、所述预聚液、5g 1-羟基环己基苯甲酮和100g光敏树脂混合加热(混合加热的温度为45℃,混合加热的时间为1.5h),经光固化成型后得到所述光固化3D打印材料。

实施例3

将2.5g蒙脱土和8g季铵盐混合,得到改性蒙脱土,将30g邻苯二甲酸二烯丙酯和5g过氧化二叔丁基混合,在氮气保护环境中进行加热反应(加热反应的温度为205℃,加热反应的时间为30min)后得到预聚液;将所述改性蒙脱土、所述预聚液、4g1-羟基环己基苯甲酮和100g光敏树脂混合加热(混合加热的温度为40℃,混合加热的时间为1.2h),经光固化成型后得到所述光固化3D打印材料。

实施例4

按照实施例1的方法进行制备,不同的是,相对于100g的光敏树脂,所述邻苯二甲酸二烯丙酯的用量为20g,所述过氧化苯甲酰的用量为2g,所述1-羟基环己基苯甲酮的用量为2g,所述蒙脱土的用量为1g,所述季铵盐的用量为5g。

实施例5

按照实施例1的方法进行制备,不同的是,相对于100g的光敏树脂,所述邻苯二甲酸二烯丙酯的用量为40g,所述过氧化苯甲酰的用量为8g,所述1-羟基环己基苯甲酮的用量为6g,所述蒙脱土的用量为4g,所述季铵盐的用量为10g。

对比例1

按照实施例1的方法进行制备,不同的是,相对于100g的光敏树脂,所述邻苯二甲酸二烯丙酯的用量为15g,所述过氧化苯甲酰的用量为1g,所述1-羟基环己基苯甲酮的用量为1g,所述蒙脱土的用量为0.8g,所述季铵盐的用量为3g。

对比例2

按照实施例1的方法进行制备,不同的是,相对于100g的光敏树脂,所述邻苯二甲酸二烯丙酯的用量为45g,所述过氧化苯甲酰的用量为10g,所述1-羟基环己基苯甲酮的用量为8g,所述蒙脱土的用量为5g,所述季铵盐的用量为12g。

测试例1

将制得的光固化3D打印材料分别存放10天和20天,并测定其黏度。

表1

通过上表数据可以看出,在本发明范围内制得的打印材料,存放10天和20天后,其黏度较低,而在本发明范围外制得的打印材料,存放10天和20天后,其黏度相对较高,在本发明优选的范围内制得的打印材料,其性能更优,因此,制得的打印材料能够储存较长的时间,不易变质。

以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。


技术特征:

1.一种光固化3D打印材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

(1)将蒙脱土和季铵盐混合,得到改性蒙脱土;

(2)将邻苯二甲酸二烯丙酯和引发剂混合,加热反应后得到预聚液;

(3)将所述改性蒙脱土、所述预聚液、1-羟基环己基苯甲酮和光敏树脂混合加热,经光固化成型后得到所述光固化3D打印材料;

其中,相对于100重量份的光敏树脂,所述邻苯二甲酸二烯丙酯的用量为20-40重量份,所述引发剂的用量为2-8重量份,所述1-羟基环己基苯甲酮的用量为2-6重量份,所述蒙脱土的用量为1-4重量份,所述季铵盐的用量为5-10重量份。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,相对于100重量份的光敏树脂,所述邻苯二甲酸二烯丙酯的用量为25-35重量份,所述引发剂的用量为4-6重量份,所述1-羟基环己基苯甲酮的用量为3-5重量份,所述蒙脱土的用量为2-3重量份,所述季铵盐的用量为7-9重量份。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰和过氧化二叔丁基中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(2)中加热反应的温度为200-210℃,加热反应的时间为20-40min。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(2)加热反应过程中需通入保护气体氮气。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(3)中混合加热的温度为35-45℃,混合加热的时间为1-1.5h。

7.一种光固化3D打印材料,其特征在于,所述光固化3D打印材料由权利要求1-6中任意一项所述的制备方法制得。

技术总结
本发明公开了一种光固化3D打印材料及其制备方法,所述制备方法包括:将蒙脱土和季铵盐混合,得到改性蒙脱土;将邻苯二甲酸二烯丙酯和引发剂混合,加热反应后得到预聚液;将所述改性蒙脱土、所述预聚液、1‑羟基环己基苯甲酮和光敏树脂混合加热,经光固化成型后得到所述光固化3D打印材料;解决了普通的光固化打印材料,长时间存放后粘度会上升,材料易变质,大大影响了其储存性能的问题。

技术研发人员:黄仲佳;王心生;杨军;姚春;李思文;郑兰斌;吴志华;吕晨
受保护的技术使用者:安徽省春谷3D打印智能装备产业技术研究院有限公司
文档号码:201611049168
技术研发日:2016.11.25
技术公布日:2017.05.10

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