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一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物的制作方法

文檔序號(hào):12400101閱讀:1289來源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及一種高分子材料領(lǐng)域,具體是指一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物。



背景技術(shù):

快速成型工藝的光敏樹脂需要具備黏度低、刺激性小和揮發(fā)物少、固化收縮小、溶脹小、對(duì)光的敏感度高、樹脂粘接性強(qiáng)以及固化速率快的特點(diǎn),這樣才能制成性能優(yōu)良的產(chǎn)品,而目前的SLA耐高溫光敏樹脂存在著在完全固化后收縮大,脆性大,吸水率高,耐溫性不夠高等問題,無法滿足市場(chǎng)的需求,即,光敏樹脂材料的缺點(diǎn)是韌性和強(qiáng)度不足,容易斷裂,同時(shí),高溫狀態(tài)下,打印件也容易彎曲變形,承重力不夠。

目前為了穩(wěn)定光固化快速成型的光敏樹脂,都會(huì)采用一定的稀釋劑,而稀釋劑具有一定的揮發(fā)性,對(duì)環(huán)境不友好,同時(shí),制成的產(chǎn)品在耐高溫方面有一定的缺陷。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種反應(yīng)速度快、固化后體積收縮小、耐高溫性的用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:

一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,按總量份數(shù)計(jì)包括如下組份:所述環(huán)氧樹脂的含量為20~70份,所述丙烯酸樹脂的含量為8~40份,所述丙烯酸酯單體的含量為10~40份,所述無機(jī)納米粒子填料的含量為0.5~5份,所述增韌劑的含量為1~20份,所述自由基光引發(fā)劑的含量為0.5~10份,所述陽離子光引發(fā)劑的含量為0.5~10份,以上組份合計(jì)100份。

進(jìn)一步的,環(huán)氧樹脂為以下物質(zhì)的任意一種或幾種的混合物:雙酚A型環(huán)氧樹脂,三環(huán)戊基二甲氧基型環(huán)氧樹脂,苯酚型酚醛環(huán)氧樹脂,鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂,4,5-環(huán)氧環(huán)己烷-1,2-二甲酸二縮水甘油酯,雙((3,4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基)己二酸酯,3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯,三羥甲基丙烷三縮水甘油醚,丙三醇三縮水甘油醚,季戊四醇四縮水甘油醚,間苯二酚二縮水甘油醚。

進(jìn)一步的,所述丙烯酸樹脂為以下物質(zhì)的任意一種或幾種的混合物:鄰甲酚酚醛環(huán)氧丙烯酸酯,四官能團(tuán)聚酯丙烯酸酯,六官能團(tuán)聚酯丙烯酸酯,雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。

進(jìn)一步的,所述丙烯酸酯單體為以下物質(zhì)的任意一種或幾種的混合物:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,雙季戊四醇六丙烯酸酯,雙季戊四醇五丙烯酸酯,三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯,三(2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯,三(2-羥乙基)異氰尿酸二丙烯酸酯,3(乙氧基)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。

進(jìn)一步的,所述無機(jī)填料為以下物質(zhì)的任意一種或幾種的混合物:納米二氧化硅,納米碳酸鈣,納米氧化鋅,納米二氧化鈦,玻璃纖維。

進(jìn)一步的,所述增韌劑為以下物質(zhì)的任意一種或幾種的混合物:端羧基液體丁腈橡膠,端羥基液體丁腈橡膠,端氨基液體丁腈橡膠,丙烯酸酯共聚物核殼結(jié)構(gòu),有機(jī)硅核殼粒子。

進(jìn)一步地,所述自由基光引發(fā)劑為以下物質(zhì)的任意一種或幾種的混合物:羥基二甲基苯乙酮,羥基環(huán)己基苯基甲酮,苯偶酰二甲基縮酮,2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦,苯甲酰甲酸甲酯。

進(jìn)一步的,所述陽離子光引發(fā)劑為以下物質(zhì)的任意一種或兩種的混合物:二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟銻酸鹽,二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸鹽,4-異丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎓六氟磷酸鹽。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案,一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,按總量份數(shù)計(jì)包括如下組份:環(huán)氧樹脂46份,丙烯酸酯樹脂15份,丙烯酸酯單體25份,無機(jī)填料3份,增韌劑5份,自由基光引發(fā)劑2.5份,陽離子光引發(fā)劑3.5份。

相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的耐高溫光敏樹脂的優(yōu)勢(shì)在于:

1、反應(yīng)速度快;

2、固化后體積收縮小,吸水率低,制件尺寸穩(wěn)定性高;

3、制件具有耐高溫性,能保持常規(guī)耐高溫要求,且制件具有相當(dāng)?shù)捻g性,不會(huì)在使用過程中因?yàn)榇喽怪萍p壞。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明,但實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明做任何形式的限定。

實(shí)施例1

一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,包括如下的重量組份:

10份三環(huán)戊基二甲氧基型環(huán)氧樹脂,10份苯酚型酚醛環(huán)氧樹脂,16份3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯,10份三羥甲基丙烷三縮水甘油醚,15份四官能團(tuán)聚酯丙烯酸酯,10份雙季戊四醇六丙烯酸酯,15份三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯,3份納米二氧化硅,5份丙烯酸酯共聚物核殼結(jié)構(gòu)粒子,2.5份羥基環(huán)己基苯基甲酮,3.5份二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟銻酸鹽。

實(shí)施例2

一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,包括如下的重量組份:

10份雙酚A型環(huán)氧樹脂,16份鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂,10份3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯,10份間苯二酚二縮水甘油醚,15份鄰甲酚酚醛環(huán)氧丙烯酸酯,15份3(乙氧基)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,10份三(2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯,3份納米二氧化硅,5份丙烯酸酯共聚物核殼結(jié)構(gòu)粒子,2.5份羥基環(huán)己基苯基甲酮,3.5份二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟銻酸鹽。

實(shí)施例3

一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,包括如下的重量組份:16份雙酚A型環(huán)氧樹脂,10份苯酚型酚醛環(huán)氧樹脂,10份三羥甲基丙烷三縮水甘油醚,10份間苯二酚二縮水甘油醚,15份雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯,15份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,10份三(2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯,3份納米二氧化硅,5份丙烯酸酯共聚物核殼結(jié)構(gòu)粒子,2.5份羥基環(huán)己基苯基甲酮,3.5份二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟銻酸鹽。

實(shí)施例4

一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,包括如下的重量組份:

15份三環(huán)戊基二甲氧基型環(huán)氧樹脂,11份鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂,10份3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯,10份三羥甲基丙烷三縮水甘油醚,15份鄰甲酚酚醛環(huán)氧丙烯酸酯,10份三(2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯,15份三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯,3份納米二氧化硅,5份丙烯酸酯共聚物核殼結(jié)構(gòu)粒子,2.5份羥基環(huán)己基苯基甲酮,3.5份二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟銻酸鹽。

實(shí)施例5

一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,包括如下的重量組份:15份三環(huán)戊基二甲氧基型環(huán)氧樹脂,11份鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂,10份3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯,10份三羥甲基丙烷三縮水甘油醚,9份間苯二酚二縮水甘油醚,15份四官能團(tuán)聚酯丙烯酸酯,10份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,15份三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯,3份納米二氧化硅,5份有機(jī)硅核殼粒子,2.5份2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦,3.5份二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸鹽。

實(shí)施例6

一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,包括如下的重量組份:15份雙酚A型環(huán)氧樹脂,10份三環(huán)戊基二甲氧基型環(huán)氧樹脂,11份3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯,10份間苯二酚二縮水甘油醚,10份鄰甲酚酚醛環(huán)氧丙烯酸酯,5份雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯,10份3(乙氧基)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,10份三(2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯,5份雙季戊四醇六丙烯酸酯,3份納米二氧化硅,5份丙烯酸酯共聚物核殼結(jié)構(gòu)粒子,2.5份羥基環(huán)己基苯基甲酮,3.5份二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟銻酸鹽。

實(shí)施例7

一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,包括如下的重量組份:

10份4,5-環(huán)氧環(huán)己烷-1,2-二甲酸二縮水甘油酯,10份雙((3,4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基)己二酸酯,40份六官能團(tuán)聚酯丙烯酸酯,10份雙季戊四醇六丙烯酸酯,0.5份玻璃纖維,20份端羧基液體丁腈橡膠,0.5份羥基二甲基苯乙酮,苯甲酰甲酸甲酯,9份4-異丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎓六氟磷酸鹽。

實(shí)施例8

一種用于光固化快速成形的耐高溫光敏樹脂組合物,包括如下的重量組份:

20份丙三醇三縮水甘油醚,6份季戊四醇四縮水甘油醚,8份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,20份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,20份雙季戊四醇六丙烯酸酯,5份納米二氧化鈦,1份端羥基液體丁腈橡膠,10份苯偶酰二甲基縮酮,10份4-異丁基苯基-4’-甲基苯基碘鎓六氟磷酸鹽。

將實(shí)施例1~8制成的光敏樹脂組合物固化后得到的光敏樹脂進(jìn)行力學(xué)以及熱學(xué)性能測(cè)試,各性能測(cè)試采用的標(biāo)準(zhǔn)如下:

拉伸強(qiáng)度:ASTM D638M,斷裂伸長(zhǎng)率:ASTM D638M,拉伸模量:ASTM D638M,彎曲強(qiáng)度:ASTM D790M,彎曲模量:ASTM D790M,懸梁臂缺口抗沖擊強(qiáng)度:ASTM D256A,吸水率:ASTM D570-98,硬度:ASTM D2240,熱變形溫度:ASTM D648,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:ASTM D6604。

各實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果下表:

注:比較例為市售耐高溫同類產(chǎn)品

從上表中可以看出,實(shí)施例1~8的光敏樹脂經(jīng)固化后都表現(xiàn)出很小的收縮,同時(shí)有著極低的吸水率,從而使其制品在打印過程中不會(huì)因?yàn)榇蟮捏w積收縮而發(fā)生形變,也保證了其制品在使用過程中不會(huì)因?yàn)槲叨l(fā)生形變,機(jī)械性能降低嚴(yán)重,表現(xiàn)出很好的耐候持久性,這是市場(chǎng)上絕大多數(shù)光敏樹脂材料所不具備的,同時(shí),實(shí)施例1~8的光敏樹脂有著高于市面上很多類似耐高溫光敏樹脂的HDT和Tg,能滿足常規(guī)的耐高溫使用要求,再者,市面上很多耐高溫光敏樹在固化后都很脆,韌性很差,很難大面積使用,而本發(fā)明有著較好的韌性,可滿足絕大多數(shù)韌性要求,尤其實(shí)施例1~6的綜合性能高較優(yōu)。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下,本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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