本發(fā)明涉及3D打印材料，具體地，涉及3D打印用光敏樹(shù)脂材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

3D打印是一種采用分層制造原理的技術(shù)，一般它所采用的原料為液態(tài)光敏樹(shù)脂，它的掃描用激光是被電腦控制的，然后對(duì)實(shí)物進(jìn)行逐層掃描，再通過(guò)逐層疊加的方法構(gòu)成實(shí)物打印體，該制造技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)前成型光敏樹(shù)脂的來(lái)源，主要依賴于進(jìn)口，隨著使用規(guī)模的擴(kuò)展，對(duì)樹(shù)脂的需求以及對(duì)高性能的要求都有了很大的提升，而國(guó)外的樹(shù)脂價(jià)格很高，海內(nèi)成型樹(shù)脂的白度欠佳、且拉伸強(qiáng)度不高，不能夠達(dá)到工業(yè)發(fā)展的要求，阻擋了該技術(shù)的普及和應(yīng)用。

因此，提供一種色澤優(yōu)良，且拉伸強(qiáng)度較高的光敏樹(shù)脂材料及其制備方法是本發(fā)明亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種3D打印用光敏樹(shù)脂材料及其制備方法，解決了目前的光敏樹(shù)脂材料白度欠佳、且拉伸強(qiáng)度不高，不能夠達(dá)到工業(yè)發(fā)展的要求，阻擋了該技術(shù)的普及和應(yīng)用的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種3D打印用光敏樹(shù)脂材料的制備方法，所述制備方法包括：

(1)將硅藻土粉末、硅烷偶聯(lián)劑和乙醇混合，得到分散液M；

(2)將光敏樹(shù)脂和所述分散液M混合，加熱、靜置后得到澆注溶液N；

(3)將所述澆注溶液N倒入模具中，經(jīng)紫外燈照射后固化，得到所述3D打印用光敏樹(shù)脂材料；其中，相對(duì)于100重量份的光敏樹(shù)脂，所述硅藻土粉末的用量為0.1-0.3重量份，所述乙醇的用量為10-30重量份，所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為0.5-1.2重量份。

本發(fā)明還提供了一種3D打印用光敏樹(shù)脂材料，所述3D打印用光敏樹(shù)脂材料由上述的制備方法制得。

通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種3D打印用光敏樹(shù)脂材料的制備方法，所述制備方法包括：將硅藻土粉末、硅烷偶聯(lián)劑和乙醇混合，得到分散液M；將光敏樹(shù)脂和所述分散液M混合，加熱、靜置后得到澆注溶液N；將所述澆注溶液N倒入模具中，經(jīng)紫外燈照射后固化，得到所述3D打印用光敏樹(shù)脂；利用硅藻土粉末對(duì)光敏樹(shù)脂進(jìn)行改性，使得光敏樹(shù)脂固化后形成的材料不僅色澤優(yōu)良，而且具備較高的拉伸強(qiáng)度，同時(shí)用于制備該材料的方法簡(jiǎn)單、原料易得。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種3D打印用光敏樹(shù)脂材料的制備方法，所述制備方法包括：(1)將硅藻土粉末、硅烷偶聯(lián)劑和乙醇混合，得到分散液M；(2)將光敏樹(shù)脂和所述分散液M混合，加熱、靜置后得到澆注溶液N；(3)將所述澆注溶液N倒入模具中，經(jīng)紫外燈照射后固化，得到所述3D打印用光敏樹(shù)脂；其中，相對(duì)于100重量份的光敏樹(shù)脂，所述硅藻土粉末的用量為0.1-0.3重量份，所述乙醇的用量為10-30重量份，所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為0.5-1.2重量份。

為了使得制得的光敏樹(shù)脂材料具備更為優(yōu)良的色澤和更高的拉伸強(qiáng)度，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，相對(duì)于100重量份的光敏樹(shù)脂，所述硅藻土粉末的用量為0.15-0.25重量份，所述乙醇的用量為15-25重量份，所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為0.7-1重量份。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH570、硅烷偶聯(lián)劑KH560和硅烷偶聯(lián)劑KH550中的一種或多種。

為了使得硅藻土粉末、硅烷偶聯(lián)劑能與乙醇充分混合，進(jìn)一步提高制得的光敏樹(shù)脂材料的質(zhì)量，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(1)中所述的混合采用超聲分散，且超聲分散的頻率為5-10KHz，超聲分散的時(shí)間為20-35min。

為了去除分散液中乙醇，防止?jié)沧⑷芤篘中含有較多的乙醇而影響后續(xù)固化，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(2)中所述加熱的溫度為45-55℃，所述加熱的時(shí)間為10-15min，所述靜置的時(shí)間為12-24h。

為了提高固化質(zhì)量，在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(3)中紫外燈照射的時(shí)間為20-40min。

本發(fā)明還提供了一種3D打印用光敏樹(shù)脂材料，所述3D打印用光敏樹(shù)脂材料由上述的制備方法制得。

以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例中，硅藻土粉末為嵊州市華力硅藻土制品有限公司提供的市售品，光敏樹(shù)脂為廣州數(shù)舜數(shù)字化科技有限公司提供的市售品。

實(shí)施例1

將0.15g硅藻土粉末、0.7g硅烷偶聯(lián)劑KH570和15g乙醇混合并進(jìn)行超聲分散(超聲分散的頻率為5KHz，超聲分散的時(shí)間為20min)，得到分散液M；將100g光敏樹(shù)脂和所述分散液M混合，加熱(加熱的溫度為45℃，加熱的時(shí)間為10min)、靜置12h后得到澆注溶液N；將所述澆注溶液N倒入模具中，經(jīng)紫外燈照射(照射時(shí)間為20min)后固化，得到所述3D打印用光敏樹(shù)脂。

實(shí)施例2

將0.25g硅藻土粉末、1g硅烷偶聯(lián)劑KH560和25g乙醇混合并進(jìn)行超聲分散(超聲分散的頻率為10KHz，超聲分散的時(shí)間為35min)，得到分散液M；將100g光敏樹(shù)脂和所述分散液M混合，加熱(加熱的溫度為55℃，加熱的時(shí)間為15min)、靜置24h后得到澆注溶液N；將所述澆注溶液N倒入模具中，經(jīng)紫外燈照射(照射時(shí)間為40min)后固化，得到所述3D打印用光敏樹(shù)脂。

實(shí)施例3

將0.2g硅藻土粉末、0.8g硅烷偶聯(lián)劑KH550和20g乙醇混合并進(jìn)行超聲分散(超聲分散的頻率為8KHz，超聲分散的時(shí)間為25min)，得到分散液M；將100g光敏樹(shù)脂和所述分散液M混合，加熱(加熱的溫度為50℃，加熱的時(shí)間為12min)、靜置18h后得到澆注溶液N；將所述澆注溶液N倒入模具中，經(jīng)紫外燈照射(照射時(shí)間為30min)后固化，得到所述3D打印用光敏樹(shù)脂。

實(shí)施例4

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制備，不同的是，相對(duì)于100g的光敏樹(shù)脂，所述硅藻土粉末的用量為0.1g，所述乙醇的用量為10g，所述硅烷偶聯(lián)劑KH570的用量為0.5g。

實(shí)施例5

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制備，不同的是，相對(duì)于100g的光敏樹(shù)脂，所述硅藻土粉末的用量為0.3g，所述乙醇的用量為30g，所述硅烷偶聯(lián)劑KH570的用量為1.2g。

對(duì)比例1

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制備，不同的是，相對(duì)于100g的光敏樹(shù)脂，所述硅藻土粉末的用量為0.05g，所述乙醇的用量為5g，所述硅烷偶聯(lián)劑KH570的用量為0.3g。

對(duì)比例2

按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制備，不同的是，相對(duì)于100g的光敏樹(shù)脂，所述硅藻土粉末的用量為0.4g，所述乙醇的用量為35g，所述硅烷偶聯(lián)劑KH570的用量為1.4g。

測(cè)試?yán)?

對(duì)制得的3D打印用光敏樹(shù)脂進(jìn)行白度和拉伸強(qiáng)度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1

通過(guò)上表數(shù)據(jù)可以看出，在本發(fā)明的范圍內(nèi)制得的光敏樹(shù)脂材料的白度和拉伸強(qiáng)度均要高于在本發(fā)明范圍外制得的光敏樹(shù)脂材料，且在本發(fā)明優(yōu)選的范圍內(nèi)制得的光敏樹(shù)脂材料的性能更優(yōu)。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。