一種3d打印用uv 固化油墨的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D打印用UV 固化油墨。包括以下組分：超支化聚酯丙烯酸酯樹脂10?25份、干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂25?40份熱塑性丙烯酸樹脂5?10份、顏料5?10份、丙烯酸酯單體20?30份、TPO光引發(fā)劑5?8份、醇酸樹脂催干劑0.5?1份、助劑0.5?2份。該3D打印用UV 固化油墨具有抗收縮性強、固化涂膜附著力高、快速固化、光澤度好和較好的層間附著力等特點。
【專利說明】
一種3D打印用UV固化油墨
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及3D打印用耗材的制備領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印用UV固化油墨。【背景技術(shù)】
[0002]三維打印材料類似于噴墨打印材料，是與噴頭技術(shù)和材料性質(zhì)相結(jié)合的。在噴頭技術(shù)不斷提高下，可以打印的材料日益廣泛，包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料。 不管是什么樣的噴射材料，都要求與噴頭相適應(yīng)，因此選擇合適的材料是問題的關(guān)鍵。國內(nèi)市場現(xiàn)有的3D打印材料，在高分子材料方向主要以熱塑性材料為主，主要涉及聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚L-乳酸和ABS、尼龍等。其中聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚L-乳酸、改性淀粉具有很好的生物相容性，因此被用于組織工程支架材料，它們也經(jīng)常通過3D打印來成形。相對與熱塑性材料的高能耗、揮發(fā)性氣味等對周邊環(huán)境可能產(chǎn)生的不利影響，光固化3D打印材料就屬于更為綠色的成型技術(shù)。無需加熱，即時家庭使用也無安全隱患，并且該材料成分為液體組合物，可以通過彩色打印機的配色原理打印出各種顏色制品，使得應(yīng)用范圍更加的廣泛。
[0003]用于3D打印的光敏材料，在固化過程中產(chǎn)生收縮應(yīng)力，導致其層間附著力較差。同時光敏樹脂又由于氧阻聚的作用導致其在低能量下不能完全固化，最終導致表面發(fā)粘，無法成型。也有采用光熱重固化機理制備的打印材料，需要額外加熱裝置，消耗能源，產(chǎn)品施工性不佳，同時儲存穩(wěn)定性不好。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所涉及的3D打印用UV固化油墨，具有UV固化和氧化交聯(lián)兩種固化方式，粘度低，固化速度快，層間附著力好等特點。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述3D打印用UV固化油墨，按照重量百分比計，包括以下組分:超支化聚酯丙烯酸酯樹脂10-25份干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂 25-40份熱塑性丙烯酸樹脂5-10份顏料5-10份丙烯酸酯單體20-30份TP0光引發(fā)劑5-8份醇酸樹脂催干劑0.5-1份助劑0.5-2份進一步，所述超支化丙烯酸酯樹脂為產(chǎn)自沙多瑪公司CN2300、CN2301、CN2302、CN2303、 CN2304或Bomar公司BDE-1025、BDE1029超支化聚酯丙烯酸酯樹脂中的一種或幾種;所述丙烯酸酯單體為產(chǎn)自長興化學EM205U雙環(huán)戊烯基丙烯酸酯)或EM2052(雙環(huán)戊烯基乙氧化丙烯酸酯)或氰特公司LED-01中的一種或幾種。
[0005]更進一步，所述干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂的制備方法為:1)干性油醇酸樹脂的制備將原料按質(zhì)量份計:亞麻油200份、豆油酸305份、季戊四醇276份、苯酐148份、脂肪油 (酸)1〇〇份加入到帶有溫度計、攪拌槳、回流和分水設(shè)備的反應(yīng)器中，以8%wt二甲苯作為回流溶劑，添加0.1%wt酯化催化劑，在氮氣或二氧化碳保護氣氛下，升溫至180-20(TC，保溫1-211，在111內(nèi)緩慢升到200-220°(:，抽樣檢測，當酸值為10-2011^1(011/^，反應(yīng)終止，冷卻到90°(:， 減壓抽提溶劑，冷卻至60°C備用，得到干性油醇酸樹脂A;2)半加成物(HEA-1ro1-NCO)的制備按物質(zhì)的量比1:1稱取ffiA(丙烯酸羥乙酯)、IPDI(異佛爾酮二異氰酸酯)，混合后加入 0.1-0.8%wt阻聚劑(MEHQ)、0.l%wt T-12催化劑，在60°C下反應(yīng)lh，制成一端含有HEA，另一端含有NC0基團的半加成物(HEA-1ro1-NCO)B;3)干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂的制備將3000質(zhì)量份A與338質(zhì)量份B混合，在90-120°C反應(yīng)3h，當NC0含量小于0.1-0.5%wt時停止反應(yīng)，降溫至60°C后過濾包裝，即得到所述干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂。
[0006]進一步，步驟1)中，所述酯化催化劑為單丁基氧化錫;所述干性油醇酸樹脂A:油度 45-55%、羥值 112-128mgK0H/g、分子量為 2500-3000。[〇〇〇7] 更進一步，步驟2)中，半加成物B中NC0含量為12-14%wt。[〇〇〇8] 實施例:為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，實施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。
[0009]實施例1超支化聚酯丙烯酸酯樹脂20份干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂 30份熱塑性丙烯酸樹脂8份顏料10份丙烯酸酯單體25份TP0光引發(fā)劑6份醇酸樹脂催干劑0.5份助劑0.5份進一步，所述超支化丙烯酸酯樹脂為產(chǎn)自沙多瑪公司的CN2300;所述丙烯酸酯單體為產(chǎn)自長興化學EM205U雙環(huán)戊烯基丙烯酸酯)。
[0010]所述干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂的制備方法為:1)干性油醇酸樹脂的制備將亞麻油200g、豆油酸305g、季戊四醇276g、苯酐148g、脂肪油(酸)100g加入到帶有溫度計、攪拌槳、回流和分水設(shè)備的反應(yīng)器中，以8%wt二甲苯作為回流溶劑，添加0.1%wt單丁基氧化錫催化劑，在氮氣或二氧化碳保護氣氛下，升溫至180°C，保溫lh，在lh內(nèi)緩慢升到 200 °C，抽樣檢測，當酸值為10mgK0H/g，反應(yīng)終止，冷卻到90 °C，減壓抽提溶劑，冷卻至60°C 備用，得到干性油醇酸樹脂A;所述干性油醇酸樹脂A:油度45%、羥值112mgK0H/g、分子量為2500-3000〇[0〇11]2)半加成物(HEA-1ro1-NCO)的制備稱取1 molHEA(丙稀酸輕乙酯)、lmolIPDI(異佛爾酮二異氰酸酯)，混合后加入0.l%wt 阻聚劑(MEHQ)、0.1%wt T-12催化劑，在60°C下反應(yīng)lh，制成一端含有HEA，另一端含有NC0 基團的半加成物(HEA-1ro1-NCO)B，半加成物中NC0含量為12-14%wt。
[0012]3)干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂的制備將30gA與33.8gB混合，在90 °C反應(yīng)3h，當NC0含量小于0.l%wt時停止反應(yīng)，降溫至60 °C 后過濾包裝，即得到所述3D打印用雙重固化樹脂。
【主權(quán)項】
1.一種3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述3D打印用UV固化油墨，按照重量百分 比計，包括以下組分:超支化聚酯丙烯酸酯樹脂10-25份干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂 25-40份 熱塑性丙烯酸樹脂5-10份顏料5-10份丙烯酸酯單體20-30份TPO光引發(fā)劑5-8份醇酸樹脂催干劑0.5-1份助劑0.5-2份。2.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述超支化丙烯酸酯 樹脂為產(chǎn)自沙多瑪公司0呢300工呢301，0呢302工似303、0似304或8〇11^1公司80￡-1025、 BDE1029超支化聚酯丙烯酸酯樹脂中的一種或幾種。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述丙烯酸酯單體 為產(chǎn)自長興化學EM205U雙環(huán)戊烯基丙烯酸酯)或EM2052(雙環(huán)戊烯基乙氧化丙烯酸酯)或 氰特公司LED-01中的一種或兩種。4.如權(quán)利要求1或2所述的一種3D打印用UV固化油墨，其特征在于，所述干性油醇酸樹 脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂的制備方法為:1)干性油醇酸樹脂的制備將原料按質(zhì)量份計:亞麻油200份、豆油酸305份、季戊四醇276份、苯酐148份、脂肪油 (酸)1〇〇份加入到帶有溫度計、攪拌槳、回流和分水設(shè)備的反應(yīng)器中，以8%wt二甲苯作為回 流溶劑，添加0.1%wt酯化催化劑，在氮氣或二氧化碳保護氣氛下，升溫至180-20(TC，保溫1-211，在111內(nèi)緩慢升到200-220°(:，抽樣檢測，當酸值為10-2011^1(011/^，反應(yīng)終止，冷卻到90°(:， 減壓抽提溶劑，冷卻至60°C備用，得到干性油醇酸樹脂A;2)半加成物(HEA-1PD1-NCO)的制備按物質(zhì)的量比1:1稱取ffiA(丙烯酸羥乙酯)、IPDI(異佛爾酮二異氰酸酯)，混合后加入 0.1-0.8%wt阻聚劑(MEHQ)、0.l%wt T-12催化劑，在60°C下反應(yīng)lh，制成一端含有HEA，另一 端含有NCO基團的半加成物(HEA-1ro1-NCO)B;3)干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂的制備將3000質(zhì)量份A與338質(zhì)量份B混合，在90-120°C反應(yīng)3h，當NC0含量小于0.1-0.5%wt時 停止反應(yīng)，降溫至60°C后過濾包裝，即得到所述干性油醇酸樹脂改性聚氨酯丙烯酸樹脂。5.如權(quán)利要求4所述的一種3D打印用UV固化油墨，其特征在于，步驟1)中，所述酯化催化劑為單丁基氧化錫，二丁基氧化錫，二丁基二月桂酸錫，二丁基二乙酸錫或單丁基三氯化 錫。6.如權(quán)利要求4所述的一種3D打印用UV固化油墨，其特征在于，步驟1)中，所述干性油 醇酸樹脂A:油度45-55%、羥值112-128mgK0H/g、分子量為2500-3000。7.如權(quán)利要求4所述的一種3D打印用UV固化油墨，其特征在于，步驟2)中，半加成物B 中NC0含量為12-14%wt。
【文檔編號】C09D11/107GK105949881SQ201610331885
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】王向軍, 陳春靈, 張哲
【申請人】江門市蓬江區(qū)文森裝飾材料有限公司