| 专利名称： | 3D打印光敏胶用树脂及其制备方法 | ||
| 专利名称(英文)： | 3D printing photosensitive paste resin and method of preparing the same | ||
| 专利号： | CN201610099133.8 | 申请时间： | 20160223 |
| 公开号： | CN105694070A | 公开时间： | 20160622 |
| 申请人： | 上海应用技术学院 | ||
| 申请地址： | 200235 上海市徐汇区漕宝路120号 | ||
| 发明人： | 张英强; 许轶俊; 常文秀; 李烨 | ||
| 分类号： | C08J3/24; C08G63/91; C09J167/00 | 主分类号： | C08J3/24 |
| 代理机构： | 上海申汇专利代理有限公司 31001 | 代理人： | 吴宝根 |
| 摘要： | 本发明公开了一种3D打印光敏胶用树脂，其结构式如下所示，本发明还提供了上述3D打印光敏胶用树脂的制备方法，将本发明的3D打印光敏胶用树脂涂膜后经400～780nmLED灯照射后具有快速固化能力，可广泛使用在如汽车、工业维护、医疗、创意等技术领域。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a 3D printing photosensitive glue resin, its structural formula is shown as follows, The invention also provides the above-mentioned 3D printing photosensitive glue resin preparation method, of the present invention the 3D printing photosensitive glue resin coating film after the 400-780nmLED lamp has the advantages of fast solidifying capacity after being irradiated, can be widely used in such as automobiles, industrial maintenance, medical, creative technical field. | ||
1.一种3D打印光敏胶用树脂，其特征在于其化学结构如下所示： B为
2.权利要求1所述的一种3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 1)按重量份数，称取如下的物质： 所述的阻聚剂为对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚、对苯醌、甲基 氢醌、或者对羟基苯甲醚中的任意一种或两种以上的混合物；所说的催化剂为氯铂酸的异丙 醇溶液、氯铂酸的四氢呋喃溶液、氯铂酸、RuCl2(PPh3)3、pd/Al2O3、pt/Al2O3、高分子金属络 合催化剂、或者有机硅高分子金属络合催化剂中的任意一种或两种以上的混合物； 2)将1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和超支化聚酯丙烯酸酯加入到一个反应容器中，再加入 阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60～80℃，加入催化剂，搅拌下恒温 3～5h，停止加热，待温度降到室温，即得3D打印光敏胶用树脂。
3.如权利要求1所述的一种3D打印光敏胶用树脂，其特征在于按重量份数计算，其原料组 成及含量如下： 所述的阻聚剂为对苯二酚；所说的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液。
4.如权利要求1所述的一种3D打印光敏胶用树脂，其特征在于按重量份数计算，其原料组 成及含量如下： 所述的阻聚剂为对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚按质量比1：1：1组成的混合物；所 说的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
1.一种3D打印光敏胶用树脂，其特征在于其化学结构如下所示： B为
2.权利要求1所述的一种3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 1)按重量份数，称取如下的物质： 所述的阻聚剂为对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚、对苯醌、甲基 氢醌、或者对羟基苯甲醚中的任意一种或两种以上的混合物；所说的催化剂为氯铂酸的异丙 醇溶液、氯铂酸的四氢呋喃溶液、氯铂酸、RuCl2(PPh3)3、pd/Al2O3、pt/Al2O3、高分子金属络 合催化剂、或者有机硅高分子金属络合催化剂中的任意一种或两种以上的混合物； 2)将1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和超支化聚酯丙烯酸酯加入到一个反应容器中，再加入 阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60～80℃，加入催化剂，搅拌下恒温 3～5h，停止加热，待温度降到室温，即得3D打印光敏胶用树脂。
3.如权利要求1所述的一种3D打印光敏胶用树脂，其特征在于按重量份数计算，其原料组 成及含量如下： 所述的阻聚剂为对苯二酚；所说的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液。
4.如权利要求1所述的一种3D打印光敏胶用树脂，其特征在于按重量份数计算，其原料组 成及含量如下： 所述的阻聚剂为对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚按质量比1：1：1组成的混合物；所 说的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
技术领域
本发明属于高分子材料领域，涉及一种3D打印光敏胶用树脂及其制备方法。
背景技术
高速光固化成型技术近几年在世界范围内得到广泛应用，特别是3D打印技术，其主要通 过逐层增加材料来制造三维制品的一种所谓增材成型技术，具有能耗小、成本低、成形精度 高等特点，能够打印传统加工方式无法加工的任意构造复杂的零件。目前提供的3D打印光敏 胶的发展还存在一些问题：目前的3D打印胶主要为热塑性材料，如由PLA及ABS等高分子材料 制成，成型过程中需要加热，导致使用不便。再有成形的3D制品颜色单一，不能够达到全彩 色，制成的3D打印材料不具备夜间视度性，功能性较差。
基于以上背景，需要发展一种具有夜光功能的、不需加热且能快速固化成型3D打印光 敏胶用树脂及其制备方法。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种3D打印光敏胶用树脂及其制备方 法，所述的这种3D打印光敏胶用树脂及其制备方法要解决现有技术中的3D打印胶成型过程 中需要加热，导致使用不便；成形的3D制品颜色单一，制成的3D打印材料不具备夜间视度 性和功能性较差的技术问题。
本发明提供了一种3D打印光敏胶用树脂，其化学结构如下所示：
B为
本发明还提供了上述的一种3D打印光敏胶用树脂的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量份数，称取如下的物质：
所述的阻聚剂为对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2，5-二叔丁基对苯二酚、对苯醌、甲基 氢醌、或者对羟基苯甲醚中的任意一种或两种以上的混合物；所说的催化剂为氯铂酸的异丙 醇溶液、氯铂酸的四氢呋喃溶液、氯铂酸、RuCl2(PPh3)3、pd/Al2O3、pt/Al2O3、高分子金属络 合催化剂、或者有机硅高分子金属络合催化剂中的任意一种或两种以上的混合物；
2)将1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和超支化聚酯丙烯酸酯加入到一个反应容器中，再加入 阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60～80℃，加入催化剂，搅拌下恒温 3～5h，停止加热，待温度降到室温，即得3D打印光敏胶用树脂。
进一步的，上述的一种3D打印光敏胶用树脂，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述的阻聚剂为对苯二酚；所说的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液。
进一步的，上述的一种3D打印光敏胶用树脂，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述的阻聚剂为对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚按质量比1：1：1组成的混合物；所 说的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
上述反应的方程式如下：
本发明的一种3D打印光敏胶用树脂结构中含有众多可交联的丙烯酸酯结构，在400～ 780nm的LED光源照射下可实现快速固化，特别适用于400～780nmLED光源照射固化。大大 缩短了固化时间。将本发明所得的3D打印光敏胶用树脂涂膜后，经400～780nmLED灯照射 预涂3D打印光敏胶用树脂的载玻片的表面，按照指触法(用手指按压固化一段时间的3D打 印光敏胶用树脂的表面，以不粘手作为完全固化的标准，用3D打印光敏胶用树脂完全固化 时所用的最短时间来表征)，经检测，本发明的快干3D打印光敏胶用树脂的固化时间为 5-35s。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明的一种3D打印光敏胶用树脂，经 涂膜后具有较快的固化速度和具有夜间发光效果。且其制备方法由于工艺简单，易控制，因 此具有技术成熟、快速、高效等特点，且适于工业化生产。本发明的3D打印光敏胶用树脂涂 膜后经400～780nmLED灯照射后具有快速固化能力，可广泛使用在如汽车、工业维护、医疗、 创意等技术领域。
附图说明
图1是本发明的一种3D打印光敏胶用树脂通过红外色谱仪进行红外光谱分析后所得的红 外光谱图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述，但并不限制本发明。
本发明各实施例所用的原料中除特殊表明的厂家及规格外，其他原料均为市售，规格均 为化学纯。
本发明所用的各种设备的型号及生产厂家的信息如下：
GFJ-0.4型高速分散机，上海新诺仪器设备有限公司生产。
实施例1
一种3D打印光敏胶用树脂，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述的阻聚剂为对苯二酚；
所说的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液；
上述的一种3D打印光敏胶用树脂的制备方法，具体包括如下步骤：
将10g1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和10g超支化聚酯丙烯酸酯加入到500ml的三口烧瓶 中，再加入0.001g对羟基苯甲醚、对苯二醌按质量比1:1组成的混合物，通入保护气体， 搅拌并加热，升温至60℃，加入0.03g氯铂酸/乙烯基双封头，搅拌下恒温3h，停止加 热，待烧瓶温度降到室温，即得可见光固化LED封装胶用树脂。
将上述所得的UV固化LED封装胶用树脂通过红外色谱仪(美国Nicolet公司380型)进行 红外光谱分析，所得的红外光谱图如图1所示，从图1中可以看出，2165.38cm-1未见Si-H键的 吸收峰，说明1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和超支化聚酯丙烯酸酯已成功的反应生成了UV固化LED 封装胶用树脂。1636.07cm-1处峰形尖锐的吸收峰为Si-C6H5中芳环骨架振动吸收峰；1409.58cm-1是Si-乙烯基的吸收峰；1061.35cm-1处的宽而强的吸收带为Si-O-Si的反对称伸缩振动吸收峰， 这是硅树脂的特征吸收峰。
本发明所得的3D打印光敏胶用树脂涂膜后经400～780nmLED灯照射预涂3D打印光敏胶用 树脂的载玻片的表面，按照指触法(用手指按压固化一段时间的3D打印光敏胶用树脂的表面， 以不粘手作为完全固化的标准，用3D打印光敏胶用树脂完全固化时所用的最短时间来表征)， 经检测，本发明的快干3D打印光敏胶用树脂的固化时间为5s。
综上所述本发明所得的3D打印光敏胶用树脂涂膜后快速固化性能，同时可在夜间发出黄绿 光，3D打印光敏胶用树脂经涂膜固化后制成材料具有夜光效果。
实施例2
一种3D打印光敏胶用树脂，按重量份数计算，其原料组成及含量如下：
所述的阻聚剂为对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚按质量比1：1：1组成的混合物；
所说的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液；
上述的一种3D打印光敏胶用树脂的制备方法，具体包括如下步骤：
将40g1,1,3,3-四甲基二硅氧烷和20g超支化聚酯丙烯酸酯加入到500ml的三口烧瓶 中，再加入0.01g阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60℃，加入0.01g催化剂， 搅拌下恒温3h，停止加热，待烧瓶温度降到室温，即得可见光固化LED封装胶用树脂。
本发明所得的3D打印光敏胶用树脂涂膜后经400～780nmLED灯照射预涂3D打印光敏胶用 树脂的载玻片的表面，按照指触法(用手指按压固化一段时间的3D打印光敏胶用树脂的表面， 以不粘手作为完全固化的标准，用3D打印光敏胶用树脂完全固化时所用的最短时间来表征)， 经检测，本发明的快干3D打印光敏胶用树脂的固化时间为35s。
综上所述本发明所得的3D打印光敏胶用树脂涂膜后快速固化性能。
综上所述，本发明的3D打印光敏胶用树脂采用的是可见光固化配方，UV的高速固化提升了 其固化速度，只有5-35s。
所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换， 均应属于本发明的保护范围。
