[发明专利]一种防FDM打印器件翘曲的无溶剂型胶黏剂、打印平台及其制作方法

说明书

本发明属于熔融沉积打印技术领域，公开了一种防FDM打印器件翘曲的无溶剂型胶黏剂、打印平台及其制作方法。所述胶黏剂包括以下组分：乙二醇二缩水甘油醚、丙烯酸异辛酯、1,2‑环氧‑4‑乙烯基环己烷、丙烯酸十八酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、自由基引发剂和丙烯酸酯交联剂。本发明的打印平台包括胶黏剂和基板；胶黏剂涂覆在基板上。本发明的胶黏剂在温度低于40℃时的初粘力和剥离强度极低，打印器件容易从平台上取下，高温下具有较好的粘接能力，打印器件与平台粘结紧密，器件无翘曲。

技术领域

本发明属于熔融沉积打印技术（FDM）领域，涉及一种防 FDM 打印器件翘曲的无溶剂型胶黏剂、打印平台及其制作方法。

背景技术

熔融沉积打印技术是目前 3D 打印领域应用最为广泛的技术之一，以热塑性丝材为原料，丝材经过打印机加热熔融形成具有一定流动性的熔体，熔体流出喷咀后冷却凝固，逐层叠加打印成型。但热塑性丝材经过加热熔融、冷却凝固的过程中会发生较大热收缩，导致 FDM 打印器件发生翘曲。一般通过加热打印平台，减小熔丝温度和平台温度差降低 3D打印件发生翘曲。然而，由于热塑性丝材熔体平铺在打印平台上，冷却后丝材与平台会发生比较牢固的粘接，导致器件打印完后难以从平台上取下。

为了安全方便地从打印平台取下打印器件，目前采用美纹胶带粘接打印平台，在美纹胶带表面直接打印器件或者在平台上涂覆一层聚四氟乙烯涂层。然而，在打印平台表面涂覆一层美纹胶带，美纹胶带比表面积比较大，器件与美纹胶带的粘接强度还比较大，冷却后不易取下打印器件。若采用较大拉扯取件则会导致美纹胶带破裂，有些胶带还会贴附在器件底座表面难以去除。在打印平台表面涂覆一层聚四氟乙烯涂层，当丝材收缩较大时，器件在打印过程难与平台粘接牢固，发生器件翘曲的风险。

目前报道的胶黏剂在高温条件下的粘结强度一般比较低，冷却后随着胶黏剂发生收缩，排除界面之间的自由体积，增加胶黏剂与基材的接触面积，能牢固粘接到物体表面。申请号为 201410719676.6 的专利申请公开了的一种采用由丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、N-羟甲基丙烯酰胺、偶氮二异丁腈及乙酸乙酯等组分聚合而成的丙烯酸酯压敏胶粘剂，该压敏胶粘带 130℃时才能充分发泡实现与基材粘接，而为了减少 3D 打印器件的热变形，一般 3D 打印聚乳酸、ABS、HIPS 和PETG 等常规线材时，平台的温度不超过 120℃，可见此压敏胶带不适合用于此类常规线材的 3D 打印。中国专利 201410037153.3 公开了一种采用丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、氯丁二烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、羟乙基丙烯酸酯和丙烯酸缩水甘油醚等组分制备的溶剂型压敏胶，该压敏胶在室温环境两种压敏胶制品放在一起不发生粘连，即在室温环境中粘结强度比较低，但高温活化后粘结强度也比较低，不能满足 3D 打印器件与打印平台粘接，且溶剂型胶黏剂在制作打印平台的过程中难以涂覆较高的厚度。因此，此类胶黏剂均不能满足 FDM 打印时高温粘接强度高、冷却后能轻松剥离的应用要求。

发明内容

基于上述技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种防 FDM 打印器件翘曲的无溶剂型胶黏剂及其制备方法。本发明的胶黏剂在高温时能有效地将 3D 打印器件和打印平台粘接在一起，防止 FDM 打印器件在缓慢冷却的过程中因热收缩发生翘曲，降低打印的质量，而在器件冷却后与平台分离的过程中能轻松取下，避免采用尖锐金属等物体撬动造成器件损伤或打印平台损坏。

本发明还提供了一种防 FDM 打印器件翘曲的打印平台。本发明将上述胶黏剂涂覆在梯度热收缩材料的表面，然后将梯度热收缩材料固定在平台的基板上，从而获得防FDM 打印器件翘曲的打印平台。本发明采用梯度热收缩材料有效减少器件冷却时因平台和器件两者热膨胀系数不一致导致器件收缩变形的缺陷。该方法制作的打印平台还具有方便拆卸和成本低的优点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种防 FDM 打印器件翘曲的无溶剂型胶黏剂，包括以下按重量份数计的组分：