[发明专利]三维成型用光固化透明墨水组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种三维成型用光固化透明墨水组合物及其制备方法和应用。本发明的三维成型用光固化透明墨水组合物，包括如下重量份的组分：光固化剂60‑125份，黄变调节剂0.01‑5份，光引发剂0.5‑5份和助剂0.5‑5份；其中，所述黄变调节剂能够吸收560nm‑650nm波长范围的光以使三维成型用光固化透明墨水组合物呈透明。本发明的三维成型用光固化透明墨水组合物能够避免打印制品黄变，并使打印制品呈现更白、更透、更亮的外观。

技术领域

本发明属于三维成型技术领域，具体涉及一种三维成型用光固化透明墨水组合物及其制备方法和应用。

背景技术

根据固化源的不同，三维成型用墨水可分为光固化墨水和温度固化墨水。温度固化墨水中通常含有蜡组分，其通过将环境温度降至蜡的熔点温度以下从而使墨水固化；然而，温度固化墨水存在需对喷墨打印温度进行严格控制、打印制品在高温下易熔融或变形等缺陷，从而使其在应用范围上受到一定的限制。光固化墨水中通常含有光引发剂和光固化剂(例如低聚物/齐聚物、单体等)，光引发剂在光的照射下被激发产生自由基或阳离子，自由基或阳离子促使光固化剂发生聚合反应从而使墨水固化。

此外，根据着色剂的不同(即染料和/或颜料的颜色不同)，三维成型用墨水可分为青色墨水、品红色墨水、黄色墨水、黑色墨水、白色墨水、透明墨水(即不含或基本不含染料和/或颜料的墨水)等。透明墨水打印制品容易发生黄变，黄变的主要引发因素包括：1)墨水中的光引发剂在分解后产生的醌类结构使打印制品产生黄变；2)光引发剂自身具有黄色，其在光固化过程中未完全反应，残留的光引发剂使打印制品产生黄变；3)光引发剂在光照射后产生的具有较高活性的自由基导致墨水中已经聚合的分子链断裂产生具有共轭结构的物质，从而使打印制品产生黄变；4)墨水中的主体树脂组分老化产生共轭双键、羰基、含氮基团等物质，一定数量的共轭双键以及羰基或含氮基团物质在分解时产生的有色胺类物质使打印制品物质黄变。

由于引发透明墨水打印制品黄变的因素种类多样，因此透明墨水一直以来成为三维成型用墨水研究的难点。

发明内容

本发明提供一种三维成型用光固化透明墨水组合物及其制备方法和应用，该三维成型用光固化透明墨水组合物能够避免打印制品黄变，并使打印制品呈现更白、更透、更亮的外观。

本发明提供一种三维成型用光固化透明墨水组合物，包括如下重量份的组分：光固化剂60-125份，黄变调节剂0.01-5份，光引发剂0.5-5份和助剂0.5-5份；其中，所述黄变调节剂能够吸收560nm-650nm波长范围的光以使三维成型用光固化透明墨水组合物呈透明。

在本发明中，560nm-650nm波长范围的光为黄光及与黄光近似的光(例如黄绿光等)；黄变调节剂能够吸收560nm-650nm波长范围的光，即能够反射560nm-650nm波长范围的光的互补光(例如蓝光和紫光)。本发明的三维成型用光固化透明墨水组合物，通过添加能够吸收560nm-650nm波长范围的光的黄变调节剂，从而通过光的互补原理克服打印制品的黄变问题，该方式不受黄变引发因素的限制，不仅可以解决各种引发因素所致的黄变问题，此外对墨水组合物组分的颜色要求低，扩大了墨水组合物的原料选择范围。

可以理解的是，黄变调节剂能够吸收560nm-650nm波长范围的光，即黄变调节剂的最大吸收峰为560nm-650nm；在本发明中，最大吸收峰是采用岛津UV-2450紫外光分光光度计测定得到的，其中测试样品池光程为10mm。

本发明对黄变调节剂的具体类型不作严格限制，例如可以选自能够与光固化剂发生光固化反应的最大吸收峰为560nm-650nm的光固化齐聚物、不能与光固化剂发生光固化反应的最大吸收峰为560nm-650nm的着色剂和具有还原性质的最大吸收峰为560nm-650nm的化合物中的一种或多种。