本發(fā)明屬于光固化樹脂材料領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于3d打印機的柔性光固化樹脂材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
光固化樹脂性能優(yōu)越，該材料類似于傳統(tǒng)的工程塑料(包括abs和pbt等)。它能被理想的應(yīng)用在汽車、醫(yī)療器械，日用電子產(chǎn)品的樣件制作，還被應(yīng)用到水流量分析，室溫硫化硅橡膠模型、可存放的概念模型、風(fēng)管測試、快速鑄造模型等方面。3d光固化樹脂對比于傳統(tǒng)熱塑性3d打印材料，具有打印時間短(是其1/20)，產(chǎn)品表面光滑無拉絲，質(zhì)地飽滿，產(chǎn)品表面細膩，可用于生物材料等諸多優(yōu)點。
光固化體系具有無污染、無毒性、無刺激和生產(chǎn)安全等優(yōu)點，是目前較為活躍的研究和開發(fā)領(lǐng)域，基成為紫外光固化技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。3d打印也可稱為增材制造技術(shù)，3d打印的出現(xiàn)使制造復(fù)雜零件變得簡單和快捷。目前，比較成熟的3d打印工藝主要有“熔絲沉積快速成型”，“紙疊層快速成型”，“選擇性激光燒結(jié)快速成型”和“立體光刻快速成型”。最早、最廣泛用于工業(yè)上的3d打印工藝是立體光刻快速成型，它是利用計算機控制紫外激光在光敏樹脂液面上按二維截面的形狀逐點掃描，使樹脂固化，固化后的樹脂便形成一個二維圖形，如此逐層掃描，固化，最終即可得到完整的三維實體(俗稱:零件)。零件質(zhì)量的好壞主要取決于光敏樹脂性能的好壞，開發(fā)性能好的光敏樹脂是3d打印，立體打印快速成型技術(shù)研究熱點。以光敏樹脂為原料的立體快速成形3d打印技術(shù)，具有成本低、精度高、成型快等優(yōu)點，在各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種應(yīng)用于3d打印的柔性光固化樹脂及其制備方法，解決了目前3d打印用dlp、sla設(shè)備的耗材基本依靠進口的現(xiàn)狀，進一步解決了3d打印材料造價高的問題，從而使得我國3d打印光固化樹脂不再依賴于進口，具有重大的科學(xué)意義和應(yīng)用價值；且制備方法簡單，易操作，產(chǎn)率高。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種3d打印用柔性光固化樹脂材料，包括以下原料按重量份配比制成：聚合單體10-99份、光引發(fā)劑1-4份、反應(yīng)助劑8-36份、潤滑劑0.1-1份和阻聚劑0.1-0.5份。
所述的一種3d打印用柔性光固化樹脂材料，所述的聚合單體是環(huán)氧丙烯酸樹脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯中的一種或二種以上的組合。
所述的一種3d打印用柔性光固化樹脂材料，所述的光引發(fā)劑為2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴ァ?2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一種或二種以上的組合。
所述的一種3d打印用柔性光固化樹脂材料，所述的光引發(fā)劑為由2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯和苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?氧化膦按重量份數(shù)比1:1的比例組成。
所述的一種3d打印用柔性光固化樹脂材料，所述的反應(yīng)助劑為1-戊基-3-甲基咪唑高錸酸鹽、1-戊基-3-甲基咪唑醋酸鹽、二乙烯基苯、三羥基甲丙烷三丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯和雙三羥甲基丙烷丙烯酸酯中的一種或二種以上的組合。
所述的一種3d打印用柔性光固化樹脂材料，所述的反應(yīng)助劑由1-戊基-3-甲基咪唑高錸酸鹽、1-戊基-3-甲基咪唑醋酸鹽、二乙烯基苯和雙三羥甲基丙烷丙烯酸酯按重量份數(shù)比0.1-0.2：0.1-0.2：5-15：3-20的比例組成。
所述的一種3d打印用柔性光固化樹脂材料，所述的潤滑劑為硬脂酸鋅、硅酸酯、石蠟或硬脂酸中的一種或二種以上組合。
所述的一種3d打印用柔性光固化樹脂材料，所述的阻聚劑為苯酚和/或?qū)籽趸椒印?/p>
所述3d打印用柔性光固化樹脂材料的制備方法，包括如下步驟：
1)先將聚合單體加入反應(yīng)釜中，通入氮氣，攪拌均勻，控制反應(yīng)溫度50-70℃；
2)再向反應(yīng)釜中緩慢加入反應(yīng)助劑和潤滑劑，升溫至80-100℃，攪拌均勻；
3)然后再向反應(yīng)釜中緩慢加入光引發(fā)劑，阻聚劑，保持溫度，攪拌反應(yīng)0.5小時后，反應(yīng)結(jié)束，降溫，得目標產(chǎn)物。
所述的3d打印用柔性光固化樹脂材料在3d打印機中的應(yīng)用。
本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的3d打印用柔性光固化樹脂材料，制備工藝具有方法簡單，易操作，產(chǎn)率高，對環(huán)境污染小等優(yōu)點。本發(fā)明解決了3d打印光固化樹脂合成困難，產(chǎn)率低的問題，而且進一步解決了3d打印樹脂造價高的問題，從而使得我國3d打印樹脂不再依賴于進口，具有重大的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。
具體實施方式
一種3d打印用柔性光固化樹脂材料，包括以下原料按重量份配比制成：
上述一種3d打印用柔性光固化樹脂材料的制備方法，包括如下步驟：
1)在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計及加料槽的反應(yīng)釜中，加入環(huán)氧丙烯酸樹脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，通入氮氣，攪拌均勻，滴加聚乙二醇(400)二丙烯酸酯，控制反應(yīng)溫度50-70℃，滴加完畢后繼續(xù)攪拌。
2)緩慢加入二乙烯基苯，雙三甲基丙烷丙烯酸酯，1-戊基-3-甲基咪唑高錸酸鹽，1-戊基-3-甲基咪唑醋酸鹽，硬脂酸鋅，升溫至80-100℃，攪拌均勻。
3)緩慢加入2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴?，苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?氧化膦，對甲氧基苯酚，保持溫度，攪拌反應(yīng)0.5小時后，反應(yīng)結(jié)束，降溫，得目標產(chǎn)物。
實施例1一種3d打印用柔性光固化樹脂材料
(一)由以下原料按重量份配比制成：環(huán)氧丙烯酸樹脂25份，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯15份，聚乙二醇(400)二丙烯酸酯30份，二乙烯基苯5份，雙三甲基丙烷丙烯酸酯5份，1-戊基-3-甲基咪唑高錸酸鹽0.1份，1-戊基-3-甲基咪唑醋酸鹽0.1份，硬脂酸鋅0.5份，2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴?份，苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?氧化膦1份，對甲氧基苯酚0.2份。
(二)制備方法
1)在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計及加料槽的反應(yīng)釜中，加入環(huán)氧丙烯酸樹脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，通入氮氣，攪拌均勻，滴加聚乙二醇(400)二丙烯酸酯，控制反應(yīng)溫度50-70℃，滴加完畢后繼續(xù)攪拌。
2)緩慢加入二乙烯基苯，雙三甲基丙烷丙烯酸酯，1-戊基-3-甲基咪唑高錸酸鹽，1-戊基-3-甲基咪唑醋酸鹽，硬脂酸鋅，升溫至80-100℃，攪拌均勻。
3)緩慢加入2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴ィ交p(2,4,6-三甲基苯甲?；?氧化膦，對甲氧基苯酚，保持溫度，攪拌。反應(yīng)0.5小時后，反應(yīng)結(jié)束，降溫，得目標產(chǎn)物。
(三)檢測結(jié)果
本實施例所制備的目標產(chǎn)物為透明淡黃色粘稠液體，密度:1.08-1.13g/cm3，固化前沸點:>100℃，固化前閃點:>100℃，固化前粘度:650-800cps(25℃)。
(四)應(yīng)用
將本實施例所制備的3d打印用柔性光固化樹脂注入打印機的液槽中，待其液面自然流平后，開始打印操作即可。本樹脂打印出的產(chǎn)品，質(zhì)地飽滿，表面細膩、無拉絲現(xiàn)象，具有良好的彈性。
實施例2一種3d打印用柔性光固化樹脂材料
(一)由以下原料按重量份配比制成：環(huán)氧丙烯酸樹脂35份，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30份，聚乙二醇(400)二丙烯酸酯40份，二乙烯基苯15份，雙三甲基丙烷丙烯酸酯10份，1-戊基-3-甲基咪唑高錸酸鹽0.2份，1-戊基-3-甲基咪唑醋酸鹽0.2份，硬脂酸鋅0.5份，2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴?份，苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?氧化膦2份，對甲氧基苯酚0.2份。
(二)制備方法
同實施例1。
(三)檢測結(jié)果
本實施例所制備的目標產(chǎn)物為透明淡黃色粘稠液體，密度:1.08-1.13g/cm3，固化前沸點:>100℃，固化前閃點:>100℃，固化前粘度:650-800cps(25℃)。
(四)應(yīng)用
將本實施例所制備的3d打印用柔性光固化樹脂注入打印機的液槽中，待其液面自然流平后，開始打印操作即可。本樹脂打印出的產(chǎn)品，質(zhì)地飽滿，表面細膩、無拉絲現(xiàn)象，具有良好的彈性。