[发明专利]用于光固化直写成型的多官能度枝化聚氨酯浆料的制备方法

权利要求书

1.一种用于光固化直写成型的多官能度枝化聚氨酯浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在氮气保护下，将二异氰酸酯Ⅰ、催化剂Ⅰ和无水溶剂Ⅰ加入反应器中，加热搅拌，加热到60～80℃后，缓慢滴加芳基多元醇，滴加完成后，继续反应2～4h，制得异氰酸基封端的枝化中间体；

步骤二、在氮气保护下，将二异氰酸酯Ⅱ、催化剂Ⅱ和无水溶剂Ⅱ加入反应器中，加热搅拌，加热到60～80℃后，将阻聚剂溶于羟基丙烯酸酯中，缓慢滴加至反应器中，滴加完成后，继续反应2～4小时，制得具有异氰酸基的丙烯酸酯中间体；

步骤三、在氮气保护下，将二元醇和无水溶剂Ⅲ加入反应器中，加热搅拌，加热至55～65℃，将步骤一所制得的异氰酸基封端的枝化中间体缓慢滴加至反应器中，滴加完成后，继续反应2～3小时，制得羟基封端的枝化聚氨酯中间体；

步骤四、在氮气保护下，将步骤二中所制得的具有异氰酸基的丙烯酸酯中间体缓慢滴加至步骤三中所制得羟基封端的枝化聚氨酯中间体中，加热至55～65℃，滴加完成后，继续反应3～4小时，制得丙烯酸酯封端的枝化聚氨酯；

步骤五、将封端剂缓慢加入步骤四的丙烯酸酯封端的枝化聚氨酯，继续反应0.5～1h，将体系中所有异氰酸酯基团完全反应，得到枝化聚氨酯；

步骤六、将光引发剂加入步骤五中所制得的枝化聚氨酯中，超声振荡0.5～1h，待光引发剂完全溶解并分散至整个体系后，减压移除溶剂，制得用于光固化直写成型的多官能度枝化聚氨酯浆料；

所述二异氰酸酯Ⅰ和二异氰酸酯Ⅱ均为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或多种；所述催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ均为二月桂酸二丁基锡；所述无水溶剂Ⅰ、无水溶剂Ⅱ和无水溶剂Ⅲ均为四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚中的一种或多种；所述芳基多元醇为均苯三甲醇、偏苯三甲醇、萘四甲醇、均苯四甲醇中的一种或多种；

所述步骤三中，二元醇为PEG-400、PEG-2000、N210、N220中的一种或多种，二元醇与异氰酸基封端的枝化中间体的摩尔比为3:1；无水溶剂Ⅲ的用量为二元醇质量的100％。

2.如权利要求1所述的用于光固化直写成型的多官能度枝化聚氨酯浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，二异氰酸酯Ⅰ与催化剂Ⅰ的摩尔比为1:0.0005～1:0.001，二异氰酸酯Ⅰ与芳基多元醇的摩尔比为3:1或4:1，无水溶剂Ⅰ的用量为二异氰酸酯Ⅰ和芳基多元醇的质量和，加热搅拌的速度为100～150rpm。

3.如权利要求1所述的用于光固化直写成型的多官能度枝化聚氨酯浆料的制备方法，其特征在于，所述阻聚剂为对苯二酚、对苯二醌、对甲氧基苯酚、2-叔丁基对苯二酚中的一种或多种；所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的用于光固化直写成型的多官能度枝化聚氨酯浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，二异氰酸酯Ⅱ与催化剂Ⅱ的摩尔比为1:0.0005～1:0.001，无水溶剂Ⅱ的用量为二异氰酸酯Ⅱ和羟基丙烯酸酯的质量和，加热搅拌的速度为100～150rpm，阻聚剂与羟基丙烯酸酯的摩尔比为1:1000，羟基丙烯酸酯与二异氰酸酯的摩尔比为1:1。

5.如权利要求1所述的用于光固化直写成型的多官能度枝化聚氨酯浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤五中，封端剂为甲醇、乙醇、二正丁胺中一种或多种；所述封端剂与步骤一中的异氰酸酯Ⅰ的摩尔比为0.1:1。

6.如权利要求1所述的用于光固化直写成型的多官能度枝化聚氨酯浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤六中，光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮中的一种或多种，所述光引发剂的用量为加入的步骤五中的枝化聚氨酯质量的2～5％。

7.如权利要求1所述的用于光固化直写成型的多官能度枝化聚氨酯浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤六中，超声振荡的频率为30～45kHz，超声波采用间歇辐照，间歇辐照时的间歇时间为15～20s/5～10s；得到的多官能度枝化聚氨酯浆料的粘度为100～800Pas。