改进的夜光3d打印光敏胶及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料领域，涉及一种光敏胶，具体来说是一种改进的夜光3D打 印光敏胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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改进 的夜光3D打印光敏胶及其制备方法。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种改进的夜光3D打印光敏胶及 其制备方法，所述的这种改进的夜光3D打印光敏胶及其制备方法要解决现有技术中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，不具备夜间视度性和 功能性较差的技术问题。
[0005] 本发明提供了一种改进的夜光3D打印光敏胶，按重量份数计算，其原料组成及含 量如下： UV固化树脂A i〇-8〇 #； UV固化树脂Β 5?-8.0份； 流平剂 〇.()§-〇. 1份， 润湿剂 1-10份；
[0006] 消泡剂 0.2-1份; 夜光粉 1-10份； 光引发剂A 3-__5_份;. 光引发剂B 3-5份；
[0007]其中，所述的UV固化树脂A的化学结构如下所示：
[0008]
[0009] 其中:m为1-30范围内的整数；
[0010]所述的UV固化树脂A的制备方法如下：
[0011] 1)按重量份数称取如下的组份： 苯基含氢硅油 20~60份； 双季戊四醇六丙烯酸酯 10~20份；
[0012] 阻聚剂 30~50份： 催化剂 0, 03~0. 05份；
[0013] 2)将上述的苯基含氢硅油和双季戊四醇六丙烯酸酯加入到一个反应容器中，然后 加入阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60~80°C，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UV固化树脂A;
[0014] 所述的UV固化树脂B为增韧树脂；
[0015] 所述的夜光粉为黄绿光夜光粉、兰绿光夜光粉、天蓝光夜光粉、红色夜光粉、白色 夜光粉、绿色夜光粉、橙色夜光粉、紫色夜光粉、黄色夜光粉、桔红夜光粉、桃红夜光粉、粉红 夜光粉、浅绿夜光粉、焚光黄夜光粉、焚光绿夜光粉、焚光红夜光粉、焚光蓝夜光粉中的任意 一种或者两种以上的混合物；
[0016] 所述的流平剂为迪高Tego Glide 410、德国8￥1(毕克8￥1(-1^3510、8￥1(-341、8￥1(-3443￥1(-345、8￥1(-346、8￥1(-347、或者8￥1(-348中的任意一种或者两种以上的混合物 ；
[0017] 所述的UV润湿剂为美国陶氏公司的NP-100或者德国BYK 333流平剂中的一种或两 种混合物；
[0018] 所述的消泡剂为德国 BYK 毕克 BYK-024、BYK-025、BYK-035、BYK-037、BYK-038、BYK-044、或者BYK-038中的任意一种或者两种以上的混合物；
[0019] 所述的光引发剂A为巴斯夫Irgacurell73、Irgacure 184D、Irgacure ΤΡ0、 Irgacure 369、Irgacure 651、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 907、或者大分子光 引发剂Esacure KIP 150中的任意一种或者两种以上的混合物；
[0020] 所述的光引发剂B为BASF巴斯夫光引发剂Irgacure 2959、IRGACURE500、或者 IRGACURE819DW中的任意一种或者两种以上的混合物。
[0021] 进一步的，所述的UV固化树脂B为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、 或者聚醚丙烯酸酯中的任意一种或者两种以上的混合物。
[0022] 进一步的，所述的色浆为一种可变色的温感变色色浆。
[0023] 进一步的，所述的一种改进的夜光3D打印光敏胶，按重量份数计算，其原料组成及 含量如下： UV固化树脂A 50汾； W固化树脂B 50份； 流平剂 0. 05份； 润湿剂 1份；
[0024] 消泡剂 0. 2份； 夜光粉 1份 光引发剂A 3份； 光引发剂B 3份；
[0025]其中，所述的UV固化树脂A的制备方法如下：
[0026]将10份甲基含氢硅油和10份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入到一个反应 容器中，再加入0.01份的阻聚剂对苯二酚，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60°C，加入 0.03份氯铂酸的络合物，搅拌下恒温3h，停止加热，待温度降到室温，即得UV固化树脂A; [0027]所述的UV固化树脂B为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯按质量比1:1组成的混合 物；
[0028] 所述的流平剂为迪高Tego Glide 410;
[0029] 所述的UV润湿剂为美国陶氏公司的NP-100;
[0030] 所述的夜光粉为东莞市淳亮工艺材料有限公司提供的黄绿MG-1;
[0031 ]所述的消泡剂为德国BYK-035、BYK-037按质量比1:1的混合物；
[0032]所述的光引发剂A为巴斯夫Irgacurell73、Irgacure 184D、Irgacure ΤΡ0按质量 比1:1:2组成的混合物；
[0033] 所述的光引发剂B为BASF巴斯夫光引发剂Irgacure 2959、IRGACURE500、按质量比 1:1组成的混合物。
[0034]进一步的，所述的一种改进的夜光3D打印光敏胶，按重量份数计算，其原料组成及 含量如下： UV固化树脂A 80份； UV固化树脂B 80份； 流平剂 Q. 1份； 润湿剂 10份；
[0035] 消泡剂 1份； 夜光粉 10份； 光引发剂A 5份； 光引发剂B 5份；
[0036] 其中所述的UV固化树脂A的制备方法如下：
[0037]将20份甲基含氢硅油和20份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入到一个反应 容器中，再加入0.02份的阻聚剂对苯二酚，通入保护气体，搅拌并加热，升温至80°C，加入 0.05份氯铂酸的络合物，搅拌下恒温5h，停止加热，待温度降到室温，即得UV固化树脂A; [0038]所述的UV固化树脂B为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯按质量比2:1组成的混合 物；
[0039] 所述的流平剂为德国BYK-345、BYK-346按质量比1:1组成的混合物；
[0040] 所述的UV润湿剂为德国BYK 333;
[0041]所述的佛山市钜亮光学材料有限公司提供的天蓝夜光粉；
[0042] 所述的消泡剂为德国BYK毕克BYK-024、BYK-025、BYK-035按质量比为1:1:1组成的 混合物；
[0043]所述的光引发剂A为巴斯夫Irgacure 184D、Irgacure TP0、Irgacure 369、 Irgacure 819按质量比1:1:1:1组成的混合物；
[0044] 所述的光引发剂B为BASF巴斯夫光引发剂Irgacure 2959、IRGACURE500按质量比 1:2组成的混合物。
[0045]本发明还提供了上述的一种改进的夜光3D打印光敏胶的制备方法，包括如下步 骤：
[0046] 1)按照重量份数称取UV固化树脂A、UV固化树脂B、流平剂、的润湿剂、消泡剂、夜光 粉、光引发剂A和光引发剂B;
[0047] 2)在控制转速300-400r/min的高速分散机中加入润湿剂、流平剂、消泡剂与夜光 粉，经600-800r/min转速下分散15-20min后将转速降至300r/min，加入UV固化树脂A、UV固 化树脂B和光引发剂A、光引发剂B，继续分散5-10min，混合均匀，即得到改进的夜光3D打印 光敏胶。
[0048]上述UV固化树脂A的反应方程式如下：
[0049]
[0050] 本发明的一种改进的夜光3D打印光敏胶涂膜固化后含有众多可交联的丙烯酸酯 结构，在395nm的UV-LED光源照射下可实现快速固化。本发明所得的改进的夜光3D打印光敏 胶涂膜后经395nm UV-LED灯照射预涂改进的夜光3D打印光敏胶的载玻片的表面，按照指触 法(用手指按压固化一段时间的夜光3D打印光敏胶的表面，以不粘手作为完全固化的标准， 用夜光3D打印光敏胶完全固化时所用的最短时间来表征），经检测，本发明的快干改进的夜 光3D打印光敏胶的固化时间为3-15s。本发明在夜光3D打印光敏胶加入了夜光粉，使其具有 夜间发光特性。
[0051] 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，特别适用于395nm UV-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，且适于工业化生产。可广泛使用在 如汽车、工业维护、医疗、创意等技术领域。
【具体实施方式】
[0052] 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。
[0053]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。
[0054] 本发明所用的各种设备的型号及生产厂家的信息如下：
[0055] GFJ-0.4型高速分散机，上海新诺仪器设备有限公司生产。
[0056] 实施例1
[0057] -种改进的夜光3D打印光敏胶，按重量份数计算，其原料组成及含量如下： UV固化树脂A 50份; UV固化树脂B 50份； 流平剂 0. 05份； 润湿剂 1份；
[0058] 消泡剂 0 2份； 夜光粉 1份； 光引发剂A 3份； 光引发剂B 3份;
[0059]其中，所述的UV固化树脂A按照如下方法制备：
[0060] 将10g甲基含氢硅油和10g乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入到500ml的三口 烧瓶中，再加入〇. 〇lg对苯二酚，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60°C，加入0.01 g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UV固化树脂A。
[0061]所述的UV固化树脂B为增韧树脂，如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯按质量比1:1 组成的混合物；
[0062] 所述的流平剂为迪高Tego Glide 410;
[0063] 所述的UV润湿剂为美国陶氏公司的NP-100;
[0064] 所述的夜光粉为东莞市淳亮工艺材料有限公司提供的黄绿MG-1;
[0065] 所述的消泡剂为德国BYK-035、BYK-037按质量比1:1的混合物；
[0066]所述的光引发剂A为巴斯夫Irgacurell73、Irgacure 184D、Irgacure ΤΡ0按质量 比1:1:2组成的混合物；
[0067] 所述的光引发剂B为BASF巴斯夫光引发剂Irgacure 2959、IRGACURE500按质量比 1:1组成的混合物。
[0068]上述的一种改进的夜光3D打印光敏胶的制备方法，具体包括如下步骤：
[0069] (1 )、改进的夜光3D打印光敏胶的制备
[0070]将上述所得甲基含氢硅油和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按一定的比例加 入到500ml的三口烧瓶中，再加入一定量的阻聚剂，通入保护气体，搅拌并加热，升温至60~ 80°C，加入催化剂，搅拌下恒温3~5h，停止加热，待烧瓶温度降到室温，即得UV固化树脂A。