[发明专利]一种三维成型材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三维成型材料，其特征在于，按照质量分数包括以下组分：

单官能度聚氨酯低聚物5-50％、单官能度单体35-85％、多官能度化合物0-30％、光引发剂0.5-8％以及助剂0.2-5％；

其中，所述单官能度聚氨酯低聚物含有环状基团，且所述单官能度聚氨酯低聚物中氨酯键的密度为3.3mol/Kg以上。

2.根据权利要求1所述的三维成型材料，其特征在于，所述单官能度聚氨酯低聚物中的所述环状基团的密度为1.5mol/Kg以上。

3.根据权利要求1-2任一项所述的三维成型材料，其特征在于，所述单官能度聚氨酯低聚物的分子量为600g/mol以下。

4.根据权利要求1-3任一项所述的三维成型材料，其特征在于，所述单官能度聚氨酯低聚物为单官能度双键聚氨酯低聚物。

5.根据权利要求4所述的三维成型材料，其特征在于，所述单官能度双键聚氨酯低聚物选自单官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物、单官能度烯丙基型聚氨酯低聚物、单官能度乙烯基型聚氨酯低聚物中的至少一种。

6.根据权利要求4-5任一项所述的三维成型材料，其特征在于，所述单官能度双键聚氨酯低聚物通过包括以下过程的方法制备得到：

双官能度异氰酸酯单体、单羟基单双键单体以及一元醇按照1:(0.9～1):(1～1.2)的摩尔比反应，得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物；

或者，

双官能度异氰酸酯单体、单羟基单双键单体、一元醇以及二元醇按照1:(0.9～0.95):(0.05～0.11)：(1～1.1)的摩尔比反应，得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物；

或者，

异氰酸酯丙烯酸乙酯、一元醇按照1:(1～1.1)的摩尔比反应，得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物。

7.根据权利要求6所述的三维成型材料，其特征在于，所述单官能度双键聚氨酯低聚物通过包括以下过程的方法制备得到：

将所述单羟基单双键单体、第I阻聚剂、第I催化剂、第I抗氧剂混合搅拌得到第一混合物；

将所述双官能度异氰酸酯单体加入反应器中，搅拌升温至20℃～40℃后，向所述反应器滴加所述第一混合物，并控制滴加过程中反应体系的温度不高于70℃，升温速率不高于2℃/min；

保温反应体系至所述反应体系中的异氰酸酯基团值为第一预期值后，加入所述一元醇、第Ia阻聚剂、第Ia催化剂，并在60℃～100℃反应至所述反应体系中的异氰酸酯基团值为0.5％以下，得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物；

或者，

将所述单羟基单双键单体、一元醇、第II阻聚剂、第II催化剂、第II抗氧剂混合搅拌得到第二混合物；

将所述双官能度异氰酸酯单体加入反应器中，搅拌升温度至20℃～40℃后，向所述反应器中滴加所述第二混合物，并控制滴加过程中反应体系的温度不高于70℃，升温速率不高于2℃/min；保温反应体系至所述反应体系中的异氰酸酯基团值为第二预期值，得到第三混合物；

将所述二元醇、第IIa阻聚剂、第IIa催化剂、第IIa抗氧剂混合搅拌得到第四混合物，在60℃～80℃下向所述第四混合物中滴加所述第三混合物，随后在80℃～90℃保温至反应体系中的异氰酸酯基团值为0.5％以下，得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物；

或者，

将所述一元醇、第III阻聚剂、第III抗氧剂、第III催化剂混合搅拌得到第五混合物并升温至40℃～70℃，向所述第五混合物中滴加所述异氰酸酯丙烯酸乙酯，并控制滴加过程中反应体系的温度不高于70℃，升温速率不高于2℃/min；保温反应体系至所述反应体系中的异氰酸酯基团值为0.5％以下，得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物；其中所述一元醇含有环状基团。

8.根据权利要求6或7所述的三维成型材料，其特征在于，所述双官能度异氰酸酯单体含有环状基团。