| 专利名称： | 快速固化的3D打印光敏胶用树脂及其制备方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Fast curing 3D printing photosensitive paste resin and method of preparing the same | ||
| 专利号： | CN201610099115.X | 申请时间： | 20160223 |
| 公开号： | CN105622942A | 公开时间： | 20160601 |
| 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; 常文秀; 李烨; 吴蓁 | ||
| 分类号： | C08G77/38; C09J183/06 | 主分类号： | C08G77/38 |
| 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： | 本发明公开了一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂，其结构式如下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385nmUV-LED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 fast cured 3D printing photosensitive glue resin, its structural formula is as follows The invention also provides the above-mentioned 3D printing photosensitive glue resin preparation method. The invention a 3D printing photosensitive glue resin coating film after 385nmUV-LED 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. | ||
1.一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂，其特征在于，其化学结构如下所示： 其中：m为1-30范围内的整数；n为1-30范围内的整数。
2.权利要求1所述的一种快速固化的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)按照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、对羟基苯甲醚中的一种或多种混合物； 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一种或 两种的混合物； 2)将甲基含氢硅油和季戊四醇四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所述的一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在：按 重量份数计算，各原料组成及含量如下： 所述的阻聚剂为对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚按质量比1：1组成的混合物； 所说的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
4.权利要求1所述的一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在：按重 量份数计算，各原料组成及含量如下： 所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚； 所说的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液。
1.一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂，其特征在于，其化学结构如下所示： 其中：m为1-30范围内的整数；n为1-30范围内的整数。
2.权利要求1所述的一种快速固化的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)按照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、对羟基苯甲醚中的一种或多种混合物； 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一种或 两种的混合物； 2)将甲基含氢硅油和季戊四醇四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所述的一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在：按 重量份数计算，各原料组成及含量如下： 所述的阻聚剂为对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚按质量比1：1组成的混合物； 所说的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
4.权利要求1所述的一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，其特征在：按重 量份数计算，各原料组成及含量如下： 所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚； 所说的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液。
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种快速固化的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，本发明提供了一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂及 其制备方法，所述的这种快速固化的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；而且成形的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。
本发明提供了一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂，其化学结构如下所示：
其中：m为1-30范围内的整数；n为1-30范围内的整数；
本发明还提供了上述的一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂的制备方法，包括如下步骤
1)按照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、对羟基苯甲醚中的一种或多种混合物；
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一种或 两种的混合物；
2)将甲基含氢硅油和季戊四醇四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，上述的一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂的制备方法中，按重量份数计算， 各原料组成及含量如下：
所述的阻聚剂为对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚按质量比1：1组成的混合物；
所说的催化剂为氯铂酸的异丙醇溶液。
进一步的，上述的一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂的制备方法中，按重量份数计算， 各原料组成及含量如下：
所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚；
所说的催化剂为氯铂酸的四氢呋喃溶液。
上述反应的方程式如下：
本发明的一种3D打印光敏胶用树脂涂膜固化后含有众多可交联的丙烯酸酯结构，在 385nm的UV-LED光源照射下可实现快速固化。本发明所得的3D打印光敏胶用树脂涂膜后经 385nmUV-LED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1-5s。
本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明经涂膜后具有较快的固化速度和具 有夜间发光效果，不需加热就能快速固化成型，适用于385nmUV-LED光源照射固化。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，可广泛使用在如汽 车、工业维护、医疗、创意等技术领域，适于工业化生产。
附图说明
图1是本发明的一种快速固化的3D打印光敏胶用树脂通过红外色谱仪进行红外光谱分析 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、2-叔丁基对苯二酚按质量比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10g甲基含氢硅油和10g季戊四醇四丙烯酸酯加入到500ml的三口烧瓶中，再加入 0.01g对苯二酚，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60℃，加入0.01g氯铂酸的络合物， 搅拌下恒温3h，停止加热，待烧瓶温度降到室温，即得3D打印光敏胶用树脂。
将上述所得的3D打印光敏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，2165cm-1未见Si-H键的吸收峰， 说明甲基含氢硅油和季戊四醇四丙烯酸酯已成功的反应生成了3D打印光敏胶用树脂。 1635.43cm-1处峰形尖锐的吸收峰为Si-C6H5中芳环骨架振动吸收峰；1407.67cm-1是Si-乙烯基的 吸收峰；1061.95cm-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385nmUV-LED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1s。该3D打印光敏胶用树脂可自动 吸收任何光源，并在黑暗处自动发出黄绿光。
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：
所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚；
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60g甲基含氢硅油和20g季戊四醇四丙烯酸酯加入到500ml的三口烧瓶中，再加入 0.01g对苯二酚，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60℃，加入0.01g氯铂酸的络合物， 搅拌下恒温3h，停止加热，待烧瓶温度降到室温，即得3D打印光敏胶用树脂。
本发明所得的3D打印光敏胶用树脂涂膜后经385nmUV-LED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。因此，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UV固化配方，UV的高速固化提升了其固 化速度，只有1-5s。
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。
