[发明专利]一种3D打印用SLA弹性光敏树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种3D打印用SLA弹性光敏树脂，由以下重量份数的原料组成：单体原料30‑80份、树脂原料10‑70份、增韧橡胶5‑30份、增韧微球2‑20份、引发剂0.5‑5份、消泡剂0.01‑0.1份、流平剂0.03‑1份和颜料0.02‑5份；SLA弹性光敏树脂是将原料组分混合后经搅拌、消泡、过筛后制得。该树脂制品回弹性能、抗挠曲性能佳，具有类硅胶质感，断裂伸长率为200‑250％，硬度在35‑45A，无收缩变形且打印成功率高、表面精度高，可代替硅胶进行翻模制造，且能够满足鞋材及垫片垫圈等产品的生产制造需求。

技术领域

本发明涉及一种树脂及其制备方法，具体涉及一种3D打印用SLA弹性光敏树脂及其制备方法，属于3D打印新材料开发领域。

背景技术

按成型技术，3D打印可主要分为熔融材料打印成型、粘接材料打印成型及光固化打印成型。光固化3D打印是利用光敏树脂于特定范围波长光源辐照下快速发生聚合反应、树脂由液态转化为固态的一种成型技术。光固化3D打印主要分为SLA和DLP两种成型技术，其中SLA成型技术以其高效率、制得样件精度及表面光洁度高等突出优点，得到市场的广泛关注和认可。由于光敏树脂发生聚合反应特点及3D打印逐层固化的成型方式，导致3D打印用光固化材料制得样件存在收缩变形、尺寸不精准的缺点，且性能和传统材料相比较差，因此，亟待开发出无收缩、性能优异且多样化的光敏树脂材料；另外由于SLA和DLP两种成型技术的原理不同和所使用光源不同，即SLA成型技术采用特定波长(355nm)的激光束照射液态树脂由点到线，最后到面逐层进行光固化，从而堆栈形成一个完整的物体，而DLP成型技术则采用数字投影屏幕的方式，通常采用405或385nm波段光源直接照射每一层进行固化，从而形成一个完成的物体，鉴于两种成型技术的不同，因此不同的光源对应采用不同配方的树脂原料，而DLP技术并不能使SLA技术所用树脂产生反应，不同成型技术所使用的树脂原料并不能混用。

中国发明专利CN108170003A公开了一种DLP 3D打印用弹性光敏树脂及其制备方法，该方法制得的光敏树脂打印出实体收缩率低且精度高。中国发明专利CN105175645A公开了一种含有大分子弹性体的3D打印光敏树脂材料及制备方法，该方法制得的光敏树脂打印出实体，断裂伸长率在51-82％之间。上述方法制得的光敏树脂断裂伸长率较低，难以满足翻模制造及客户实际需求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种3D打印用SLA弹性光敏树脂及其制备方法，该树脂制品断裂伸长率在200-250％，硬度在35-45A，似硅胶质感，打印制得样件成型率极高，具有极佳的打印精度和表面光滑度，无收缩变形且抗挠曲性能优异，能够满足翻模制造、鞋底设计及垫片垫圈等产品生产制造需求；并且该制备方法步骤简单高效，具有极佳的推广空间和市场价值。

为解决上述问题，本发明采用技术方案为：

一种3D打印用SLA弹性光敏树脂，所述SLA弹性光敏树脂由以下重量份数的原料组成：单体原料30-80份、树脂原料10-70份、增韧橡胶5-30份、增韧微球2-20份、引发剂0.5-5份、消泡剂0.01-0.1份、流平剂0.03-1份和颜料0.02-5份。

上述3D打印用SLA弹性光敏树脂，优选地，所述单体原料为4-羟基丁基丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异壬基酯、丙烯酸正辛烷基酯、2-丙烯酸(四氢-2-呋喃基)甲酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、双酚A二环氧甘油醚二丙烯酸酯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸八氟戊酯中的一种或若干种的混合物。进一步优选地，所述单体原料为丙烯酸月桂酯和双酚A二环氧甘油醚二丙烯酸酯的组合。

上述3D打印用SLA弹性光敏树脂，优选地，所述树脂原料为有机硅聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯、聚醚聚氨酯丙烯酸酯、聚醚聚氨酯甲基丙烯酸酯中的一种或若干种的混合物。进一步优选地，所述树脂原料为聚醚聚氨酯丙烯酸酯。