[发明专利]低粘度光敏树脂及其制备方法、3D打印制品及其制备方法

说明书

本发明涉及光固化3D打印用光敏树脂领域，公开了一种低粘度高精度光敏树脂及其制备方法、3D打印制品及其制备方法。所述低粘度高精度光敏树脂，以重量百分比计，包括环氧丙烯酸酯30‑40％，丙烯酸类活性稀释剂50‑70％，自由基光引发剂3‑5％，精度调节剂1‑3％，纳米纤维素1‑3％。本发明所述光敏树脂具有粘度低，流动性好，固化速度快的特点，由其制备得到的3D打印制品尺寸精度高，适用于紫外光固化3D打印制品的快速成型。

技术领域

本发明光固化3D打印用光敏树脂，具体涉及一种低粘度光敏树脂及其制备方法、3D打印制品及其制备方法。

背景技术

3D打印技术又称为快速成型技术或增材制造技术。其中光固化的3D打印技术由于层间结合力较强、打印制件各向异性率低且精度高、综合力学性能优良且性能可调节范围大，所以发展迅猛。

目前已有的技术手段包括SLA(Stereo Lithography Appearance)、DLP (DigitalLight Processing)和CLIP(ContinuosLiqid Interface Production)等，使用的均为粘度较低的光敏树脂。在打印过程中，一方面，由于光固化过程中部分分子间作用力变为了化学键，进而会产生固化收缩，导致打印精度变差；另一方面，由于固化时紫外光在树脂内存在散射、在底板处存在反射，进而会影响打印精度。

CN108102277A公开了一种包括环氧树脂，丙烯酸酯预聚体，活性稀释剂光引发剂，填料，其中填料为刚性聚硅氧烷，刚性聚硅氧烷笼型结构作为骨架或支撑，从而降低材料的体积收缩率，但是填料添加量大且树脂粘度较大，对于普通光固化3D打印来说成型困难。

因此，制备出低粘度且高精度的适用于3D打印的树脂是目前行业亟待解决的难点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的3D打印用树脂打印精度低、流动性差的问题，提供一种低粘度光敏树脂及其制备方法、3D打印制品及其制备方法。所述光敏树脂具有粘度低，流动性好，固化速度快的特点，由其制备得到的3D打印制品尺寸精度高，适用于紫外光固化3D打印制品的快速成型。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种低粘度光敏树脂，其中，以重量百分比计，包括环氧丙烯酸酯30-40％，丙烯酸类活性稀释剂50-70％，自由基光引发剂3-5％，精度调节剂1-3％，纳米纤维素1-3％。

优选地，以重量百分比计，包括环氧丙烯酸酯30-35％，丙烯酸类活性稀释剂60-65％，自由基光引发剂3-4％，精度调节剂1-2％，纳米纤维素1-2％。

优选地，所述纳米纤维素的长度为50-200nm，长径比为10-20。

更优选地，所述纳米纤维素的长度为100-200nm，长径比为15-20。

优选地，所述环氧丙烯酸酯选自双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、环氧化油丙烯酸酯和胺改性环氧丙烯酸酯中的一种或多种。

优选地，所述环氧丙烯酸酯的数均分子量1300-1500；25℃时的粘度为 15000-55000cps。

优选地，所述丙烯酸类活性稀释剂选自1,6-已二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、 N-丙烯酰吗啉和甲基丙烯酸异冰片酯中的两种或三种的组合物。

优选地，所述自由基光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯和苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或两种。

优选地，所述精度调节剂选自油红、亚甲基蓝、甲基橙和炭黑中的至少一种。

本发明第二方面提供一种制备本发明所述低粘度光敏树脂的方法，包括以下步骤：