一种含有PP的光敏材料及其制备方法与流程

文档序号:12453472阅读:424来源:国知局

本发明涉及树脂材料及其制备方法,具体涉及一种含有PP的光敏材料及其制备方法。



背景技术:

1968年德国拜耳公司开发了聚酯/苯乙烯体系的第一代紫外固化涂料,打开了光固化技术产业的大门,随着科技的发展,光固化技术应用从最早的印制板材、光刻胶发展到光固化涂料、油墨、胶粘剂、应用领域不断扩大。3D打印作为该技术应用的新兴领域,已经有一定的应用广度,光敏树脂作为光固化3D打印原料,其液态光敏树脂原料经过光照引发交联固化后形成固化固体。传统的光敏树脂经过调配光固化后,并不具有各种塑料制品的力学特性,具有许多缺点。无法满足日常使用。

现有技术只是对光敏树脂配方进行简单调配,没有对其固化后力学性能提供具体测试,其固化后的塑料产品的性能不能够满足多种要求。液态光敏树脂聚合成固态后,不具有现在各类塑料制品的力学特性,如拉伸强度差,高温易变形分解、柔性差、易碎等缺点。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷,设计一种含有PP的光敏材料及其制备方法,本发明的配方改进以后,聚合后的固态光敏材料具有各类塑料制品的力学特性,尤其具有极佳的弹性模量、拉伸强度、耐高温性、材料密度,能够满足各种应用场合中对塑料制品的性能要求。

为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是一种含有PP的光敏材料,所述光敏材料是将PP颗粒溶解在BDDA、PEG400DA、PEG600DA、IDA、THFA的混合溶液内搅拌后,再添加树脂后得到的光敏材料;所述光敏材料是用于制备塑料制品的液态光敏树脂;所述光敏材料测试的弹性模量E为3.10-3.28GPa。

本发明同时公开了一种含有PP的光敏材料的制备方法,所述制备方法的步骤为:

(1)将单体BDDA、PEG400DA、PEG600DA、IDA、THFA依次加入搅拌釜内混合均匀;

(2)向搅拌釜内加入PP颗粒;

(3)加热搅拌釜,同时搅拌使PP颗粒完全溶解;

(4)向反应釜内加入树脂,加热搅拌釜同时搅拌,将物料搅拌均匀;

(5)静置后得到所述光敏材料;静置时间为35-50小时,优选48小时;

(6)取上步所得光敏材料使用3D打印机根据GB/T 1040-92标准打样测试产品是否合格。

优选的,步骤(1)中5种单体的体积混合比例为(1-2):(2-5):(0.8-1.2):(0.7-1.3):(0.8-1.2)。

优选的,步骤(2)中添加的PP颗粒的体积与五种单体BDDA、PEG400DA、PEG600DA、IDA、THFA的体积总和之比为(0.5-2):15.5。

优选的,步骤(3)中加热搅拌釜的温度为54-66℃,搅拌的转速为85-115转/分钟,搅拌时间为38-58小时。

优选的,步骤(4)中加入的树脂为聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯的混合物。

优选的,步骤(4)中加入的树脂的质量与反应釜中已有物质的质量之比为6.5:(2.8-3.9)。

优选的,步骤(4)中加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯的体积比为(0.5-1.5):(2-3.8):(0.3-0.8):(0.8-1.2)。

优选的,步骤(4)中加热搅拌釜的温度为53-67℃,搅拌的转速为85-115转/分钟,搅拌时间为8-16小时。

优选的,步骤(1)中5种单体的体积混合比例为1.5:3:1:1:1;

步骤(4)中加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯的体积比为1:3:0.5:1。

本发明的优点和有益效果在于:

本发明的配方改进以后,聚合后的固态光敏材料具有各类塑料制品的力学特性,尤其具有极佳的弹性模量、拉伸强度、耐高温性、材料密度,能够满足各种应用场合中对塑料制品的性能要求。

其中弹性模量的测试结果为3.10-3.28GPa;拉伸强度达40.8Mpa;170℃受力时无明显变形;密度为0.97g/m³;具有优异的性能。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本实施例为含有PP的光敏材料的制备方法,制备方法的步骤为:

(1)将单体BDDA、PEG400DA、PEG600DA、IDA、THFA依次加入搅拌釜内混合均匀;5种单体的体积混合比例为1.5:3:1:1:1。

(2)向搅拌釜内加入PP颗粒;添加的PP颗粒的体积与五种单体BDDA、PEG400DA、PEG600DA、IDA、THFA的体积总和之比为1:15.5。

(3)加热搅拌釜,同时搅拌使PP颗粒完全溶解;加热搅拌釜的温度为60℃,搅拌的转速为100转/分钟,搅拌时间为48小时。

(4)向反应釜内加入树脂,加热搅拌釜同时搅拌,将物料搅拌均匀;加入的树脂为聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯的混合物。

加入的树脂的质量与反应釜中已有物质的质量之比为6.5:3.5;加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯的体积比为1:3:0.5:1。

加热搅拌釜的温度为60℃,搅拌的转速为100转/分钟,搅拌时间为12小时。

(5)静置后得到所述光敏材料;静置时间为48小时;

(6)取上步所得光敏材料使用3D打印机根据GB/T 1040-92标准打样测试产品是否合格。

将步骤(6)制备的测试产品,进行性能测试如下:

A、力学性能测试;设备:电子万能试验机。弹性模量的测试结果为3.28GPa。

B、力学性能测试;设备:电子万能试验机。拉伸强度的测试结果为40.8Mpa;

C、热机械分析:设备热烘箱、砝码。在产品下端悬挂砝码,加热至170℃受力时无明显变形。

D、密度测量:粉末比重测试。产品测试的密度为0.97g/m³。

由此可知,本实施例制备的聚合后的固态光敏材料具有较好的力学特性,尤其具有极佳的弹性模量、拉伸强度、耐高温性、材料密度,能够满足各种应用场合中对塑料制品的性能要求。

实施例2

本实施例为含有PP的光敏材料的制备方法,制备方法的步骤为:

(1)将单体BDDA、PEG400DA、PEG600DA、IDA、THFA依次加入搅拌釜内混合均匀;5种单体的体积混合比例为1:5:0.8:0.7:1.2。

(2)向搅拌釜内加入PP颗粒;添加的PP颗粒的体积与五种单体BDDA、PEG400DA、PEG600DA、IDA、THFA的体积总和之比为0.5:15.5。

(3)加热搅拌釜,同时搅拌使PP颗粒完全溶解;加热搅拌釜的温度为54℃,搅拌的转速为115转/分钟,搅拌时间为58小时。

(4)向反应釜内加入树脂,加热搅拌釜同时搅拌,将物料搅拌均匀;加入的树脂为聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯的混合物。

加入的树脂的质量与反应釜中已有物质的质量之比为6.5:2.8;加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯的体积比为0.5:3.8:0.3:1.2。

加热搅拌釜的温度为53℃,搅拌的转速为115转/分钟,搅拌时间为16小时。

(5)静置后得到所述光敏材料;静置时间为48小时;

(6)取上步所得光敏材料使用3D打印机根据GB/T 1040-92标准打样测试产品是否合格。

实施例3

本实施例为含有PP的光敏材料的制备方法,制备方法的步骤为:

(1)将单体BDDA、PEG400DA、PEG600DA、IDA、THFA依次加入搅拌釜内混合均匀;5种单体的体积混合比例为2:2:1.2:0.7:1.2。

(2)向搅拌釜内加入PP颗粒;添加的PP颗粒的体积与五种单体BDDA、PEG400DA、PEG600DA、IDA、THFA的体积总和之比为2:15.5。

(3)加热搅拌釜,同时搅拌使PP颗粒完全溶解;加热搅拌釜的温度为66℃,搅拌的转速为85转/分钟,搅拌时间为38小时。

(4)向反应釜内加入树脂,加热搅拌釜同时搅拌,将物料搅拌均匀;加入的树脂为聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯的混合物。

加入的树脂的质量与反应釜中已有物质的质量之比为6.5:3.9;加入的树脂中聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯的体积比为1.5:2:0.8:0.8。

加热搅拌釜的温度为67℃,搅拌的转速为85转/分钟,搅拌时间为8小时。

(5)静置后得到所述光敏材料;静置时间为48小时;

(6)取上步所得光敏材料使用3D打印机根据GB/T 1040-92标准打样测试产品是否合格。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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