[发明专利]一种低吸水率高强度韧性3D打印水洗树脂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低吸水率高强度韧性3D打印水洗树脂，以质量分数计，包括以下组分：丙烯酸低聚物20～45％、活性稀释剂30～75％和光引发剂0.5～10％。该水洗树脂在上述用量的组分的共同作用下，具有较低的吸水率；还具有较低粘度，通常在200Mpa.s@(25℃)以下，这能实现树脂的快速流平，为快速打印提供了基础保障。水洗树脂的吸水率降低至2％，韧性高达35～45％，拉伸强度高达50～80MPa，能够满足制造机械零件对材料性能的要求。

技术领域

本发明属于3D打印树脂技术领域，尤其涉及一种低吸水率高强度韧性3D打印水洗树脂及其制备方法。

背景技术

3D打印技术又称增材制造，该技术的发展对世界制造业产生了革命性的影响，目前已经被广泛的应用于工业建筑设计、航空航天、医疗教育、科学研究、工艺雕塑、动漫手办、电子消费等生活中的各个领域中；3D打印技术的主要优势在于其可以快速制造三维模型，可以用于进行设计验证或者作为功能性原型和生产的工具，是缩短产品设计和开发周期不可或缺的工具，具有自由制造和快速制造的颠覆性能力，同时3D打印技术生产制造过程中不受产品形状和结构的限制，可以制造任意形状和结构的复杂三维结构，因此3D打印技术正在快速成为产品设计和制造的标准工具，也正是因为其所具有的优势已经推动了各行各业的发展。

随着目前技术的发展与进步，3D打印技术逐渐大众化，用户的基数也逐渐增多，各种需求也日渐增多，所以3D打印树脂的种类也越来越多，市场上主流的3D打印树脂主要有普通树脂、高温树脂、标准树脂、红蜡树脂、植物基树脂、类ABS树脂、韧性树脂、水洗树脂等，在以上所有的树脂中，水洗树脂所具备的粘度小，打印快，可水洗无残留，无需有机溶剂清洗，无异味，对环境无污染等特性使其深受消费者喜爱，特别是随着各国对挥发性有机物及有毒物质的限制越来越严，低污染，低成本，绿色健康环保的高性能树脂是未来消费端乃至工业上打印生产模型零件的最佳选择；随着3D打印技术越来越成熟，树脂需求量也跟着日渐剧增，特别是市场上普通树脂，由于其价格最便宜，打印精度成功率也能满足客户需求，其销量远远大于其它树脂，所以成本永远是众多客户考虑的第一要数，近几年水洗普通树脂的推出，由于其既能降低清洗成本还减少挥发性有机物(VOC)对人体的危害，所以其销量也紧跟普通树脂之后大有超过之势；由此可见未来的水洗各种性能树脂将有更大的市场，例如水洗红蜡树脂、水洗类ABS树脂、水洗韧性树脂等等由于吸水率性能的问题远远达不到要求，因此从未来的发展来看，高性能、高韧性、低吸水率的水洗树脂将是消费端乃至工业端的最好选择。

目前市面水洗树脂的吸水率一般在15％～20％，而普通树脂吸水率仅有1％左右，且市面水洗树脂的断裂伸长率仅能达到8％～18％,因此其树脂打印的样品模型脆且容易开裂，耐老化差，样品模型使用寿命短，这极大的浪费了水洗树脂健康环保、低成本等优秀特点，因此开发低吸水率、高韧性、高强度、耐老化的水洗树脂是未来主要市场关键。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低吸水率高强度韧性3D打印水洗树脂及其制备方法，以解决普通水洗树脂吸水率高且韧性强度低的问题，该3D打印水洗树脂吸水率低，且韧性高，拉伸强度高。

本发明提供了一种低吸水率高强度韧性3D打印水洗树脂，以质量分数计，包括丙烯酸低聚物20～45％、活性稀释剂30～75％和光引发剂0.5～10％。

优选地，所述丙烯酸低聚物选自水溶脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、水性聚氨酯丙烯酸树脂、水溶性丙烯酸脂树脂、水性环氧型丙烯酸树脂和聚醚丙烯酸树脂中的一种或多种。

优选地，所述活性稀释剂选自丙烯酰吗啉、二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯三丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种。