[发明专利]一种可水洗光固化3D打印树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可水洗光固化3D打印树脂及其制备方法，包括以下步骤：将环状碳酸酯和二元胺混合并搅拌均匀，反应得到二元醇中间体；将二元醇中间体冷却，加入丙烯酸异氰基乙酯、阻聚剂和催化剂，反应得到单端丙烯酸酯基预聚体；将单端丙烯酸酯基预聚体中加入活性稀释剂和光引发剂，混合得到二氧化碳基光固化3D打印树脂，所述二氧化碳基光固化3D打印树脂具有羟基和氨基甲酸酯键。本发明提供了一种可水洗光固化3D打印树脂及其制备方法，解决了现有技术中水性光敏树脂的力学强度、韧性和尺寸稳定性较差的技术问题。

技术领域

本发明涉及三维打印材料技术领域，尤其涉及一种可水洗光固化3D打印树脂及其制备方法。

背景技术

随着现代技术的进步，目前3D打印技术已渐渐在生产技术中占有一定的地位，3D打印技术可以快速制造三维零件并进行设计验证或者作为功能性原型和生产的工具，缩短产品设计和开发周期。

在所有的3D打印技术中，光固化技术3D打印技术是精度最高、细节体现最好、表面精度最好的打印方式。目前，3D打印光敏树脂主要是以油性材料为主，对环境污染较大。而水性3D光敏树脂主要是以水性聚氨酯及水性聚氨酯丙烯酸酯为主，虽然环保，但是光固化后产品的力学强度和韧性却大幅下降。另外，又由于水性聚氨酯类树脂都是通过加入亲水扩链剂使得树脂带有强吸水基团，这就使得固化后的产品由于吸水率较高，而导致尺寸稳定性较差。

发明内容

本发明提供了一种可水洗光固化3D打印树脂及其制备方法，解决了现有技术中水性光敏树脂的力学强度、韧性和尺寸稳定性较差的技术问题。

本发明提供的一种可水洗光固化3D打印树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将环状碳酸酯和二元胺混合并搅拌均匀，于70-90℃下反应，得到二元醇中间体；

S2：将所述二元醇中间体冷却，加入丙烯酸异氰基乙酯、阻聚剂和催化剂，在50-90℃下反应，得到单端丙烯酸酯基预聚体；

S3：将所述单端丙烯酸酯基预聚体中加入活性稀释剂和光引发剂，混合得到含二氧化碳基的可水洗光固化3D打印树脂。

所述含二氧化碳基的可水洗光固化3D打印树脂具有羟基，以使得所述二氧化碳基光固化3D打印树脂具有水溶性，且所述二氧化碳基光固化3D打印树脂具有氨基甲酸酯键，以使得所述二氧化碳基光固化3D打印树脂具有较高的强度和韧性。

进一步的，所述步骤S1中，所述环状碳酸酯用量为50-75重量份，所述二元胺的用量为15-20重量份；

所述步骤S2中，所述二元醇中间体用量为60-90重量份，所述丙烯酸异氰基乙酯用量为15-25重量份，所述阻聚剂用量为0.01-0.05重量份，所述催化剂用量为0.01-0.025重量份；

所述步骤S3中，所述单端丙烯酸酯基预聚体用量为20-50重量份，所述活性剂用量为30-75重量份，所述光引发剂用量为1-4重量份。

进一步的，所述步骤S1中，所述环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种；所述二元胺选自乙二胺、己二胺、2-甲基戊二胺、癸二胺、异佛尔酮二胺、对苯二胺、连苯二胺和丙二胺中的任一种。

进一步的，在所述步骤S2中，所述阻聚剂选自对羟基苯甲醚、对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌和叔丁基对苯二酚中的任一种；所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和异辛酸铋的任一种。