[发明专利]一种高强度水凝胶作为打印墨水在光固化3D打印上的应用

权利要求书

1.一种高强度水凝胶作为打印墨水在光固化3D打印上的应用，其特征在于，所述高强度水凝胶包括带有羧酸基团的单体、ZrOCl₂、光引发剂、光吸收剂和去离子水；

所述的高强度水凝胶中带有羧酸基团的单体的摩尔浓度为1～7M、ZrOCl₂的摩尔浓度为0.1～0.8M、去离子水的浓度为50％～90％(w/v)；

所述的光引发剂为偶氮二异丁基脒盐酸盐V-50，且添加量为带有羧酸基团的单体的摩尔质量的0.4％～0.6％；

所述的光吸收剂为灿烂绿或喹啉黄的至少一种，且浓度为0.002％～0.5％(w/v)；

所述在光固化3D打印上的应用的方法包括：

(1)打印墨水配制：将带有羧酸基团的单体、ZrOCl₂、光引发剂、光吸收剂以及去离子水在室温下混合均匀后，得到的光固化3D打印高强水凝胶的前驱体溶液，作为打印墨水；

(2)打印成型控制：将步骤(1)配制的打印墨水转移至光固化3D打印机的料槽内，对打印形状进行预设，同时设置打印参数；待打印开始后，通过紫外光照射，引发水凝胶的自由基聚合，通过层层叠加，即得到含预设三维结构的高强水凝胶，打印结束。

2.根据权利要求1所述的高强度水凝胶作为打印墨水在光固化3D打印上的应用，其特征在于，所述的高强度水凝胶包括交联剂。

3.根据权利要求1所述的高强度水凝胶作为打印墨水在光固化3D打印上的应用，其特征在于，所述的打印参数包括：打印厚度为20～100μm，紫外光波长为405nm或365nm的任意一种，紫外光光强为15～20W/cm²。

4.根据权利要求1所述的高强度水凝胶作为打印墨水在光固化3D打印上的应用，其特征在于，所述的打印参数包括单层曝光时间，当吸收剂为灿烂绿时为15～25s，当吸收剂为喹啉黄时为30～50s。

5.根据权利要求1所述的高强度水凝胶作为打印墨水在光固化3D打印上的应用，光固化3D打印的产物作为软材料结构件，所述结构件包括冲击吸收元件、水凝胶器件。