本發明涉及光固化樹脂領域，尤其涉及一種適用于分子篩超快3d打印設備的高彈性的光固化樹脂及其制備方法。
背景技術：
3d打印技術自二十世紀80年代出現之后，國內外開發出了適用于不同領域、具有不同功效的3d打印設備。dlp(digitallightprocession，數字光處理)技術的3d打印設備是眾多技術路線中非常重要的一種。同時，采用分子篩改進的超快3d打印設備又在傳統dlp技術3d打印設備的可加工材料方面進行了擴展。這種成型設備可以避免層層分離帶來的拉力形變甚至斷裂的現象，因此，適用于分子篩超快3d打印設備的柔性、高彈性材料的開發使用成為可能。
目前，應用于3d打印設備的光固化樹脂，通常需要的曝光時間達到6s-8s/層。該種材料要求必須具備一定的強度，否則在單層分離過程中，會導致產品斷裂。此類樹脂無法發揮出分子篩超快3d打印設備的加工能力。因此，針對這種現象，開發一款具有高彈特性的樹脂是十分必要的。
因此，現有技術還有待于改進和發展。
技術實現要素：
鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種光固化樹脂及其制備方法，旨在解決現有的光固化樹脂彈性不足，容易導致產品斷裂的問題。
本發明的技術方案如下：
一方面，本發明提供一種光固化樹脂，按重量份計，包括以下組分：
進一步的，所述的光固化樹脂，其中，所述丙烯酸樹脂齊聚物為脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、以及超支化聚酯丙烯酸酯的混合物。
進一步的，所述的光固化樹脂，其中，所述活性稀釋劑包括1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇五丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯的一種或多種組合物。
進一步的，所述的光固化樹脂，其中，所述光引發劑為自由基光引發劑。
進一步的，所述的光固化樹脂，其中，所述自由基光引發劑包括安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2-苯基芐-2-二甲基胺-1-(4-嗎啉芐苯基)丁酮中的至少一種。
進一步的，所述的光固化樹脂，其中，所述染色劑包括孔雀石綠、氧化鐵紅、鋅鉻黃、曙紅y、甲基紅中的至少一種。
進一步的，所述的光固化樹脂，其中，按重量份計，所述光固化樹脂還包括紫外光吸收劑0.1～5份。
所述紫外光吸收劑包括鄰羥基苯甲酸苯酯、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮中的至少一種。
在本發明的一個較佳實施例中，所述的光固化樹脂，按重量份計，包括以下組分：
另一方面，本發明還提供一種如以上任一項所述的光固化樹脂的制備方法，包括步驟：
稱取各組分后，先將光引發劑加入到活性稀釋劑中，然后在40～60℃的水浴中超聲波震動均勻，將光引發劑溶解至透明，得到中間混合物；
在中間混合物中加入丙烯酸樹脂齊聚物、染色劑和流平劑，經10～30min超聲波震蕩均勻，制得光固化樹脂。
有益效果：本發明光固化樹脂具有高光敏感度、高彈性等優點，能夠用來成型高彈性產品，擴展了3d打印設備的加工范圍。
具體實施方式
本發明提供一種光固化樹脂及其制備方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
本發明實施例提供一種適用于分子篩超快3d打印設備的高彈性的光固化樹脂，本實施例中，所述光固化樹脂，按重量份計，包括以下組分：
本發明通過調整樹脂齊聚物的方式實現高彈性效果，使光固化樹脂適用于分子篩超快3d打印設備。本發明光固化樹脂具有光敏感度高、高彈性等優點，能夠用來成型高彈性產品，擴展了3d打印設備的加工范圍。
進一步的，本實施例中，所述丙烯酸樹脂齊聚物為脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、以及超支化聚酯丙烯酸酯的混合物。其中混合比例可以根據實際需要的結構性能靈活調配，可以為任意比例。
本發明所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯、以及超支化聚酯丙烯酸酯均為多官能度；本發明光固化樹脂選用多官能度丙烯酸樹脂作為預聚物，多官能度單體粘度極低，稀釋力強。
優選的，以超支化聚酯丙烯酸酯作為主體成分，占比達到50％，以脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和芳香族聚氨酯丙烯酸酯作為調整組分，總占比為50％。采用優選的比例，能夠避免使樹脂在成型固化過程中，出現明顯的收縮變形等現象。
例如，按重量份計，所述丙烯酸樹脂齊聚物可以為10份超支化聚酯丙烯酸酯、5份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、5份芳香族聚氨酯丙烯酸酯，或者可以為20份超支化聚酯丙烯酸酯、10份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、10份芳香族聚氨酯丙烯酸酯，又或者可以為25份超支化聚酯丙烯酸酯、14份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、10份芳香族聚氨酯丙烯酸酯等等。
所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯可以為rj421、rj422、rj424等；所述芳香族聚氨酯丙烯酸酯可以為uv-2216，uv-3722、rj4111等；所述超支化丙烯酸樹脂優選具有高彈特性的如沙多瑪cn964等。
進一步的，本實施例中，所述活性稀釋劑包括但不限于1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇五丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯的一種或多種組合物(兩種或兩種以上的組合物)。
對于活性稀釋劑的組合物，其各組分比例可以根據需要自由選擇。當所述活性稀釋劑為其中的三種組合物時，按重量份計，優選的，1,6-己二醇二丙烯酸酯：三羥甲基丙烷三丙烯酸酯：聚二季戊四醇五(六)丙烯酸酯為1:1:2。聚二季戊四醇五(六)丙烯酸酯指的是聚二季戊四醇五丙烯酸酯或聚二季戊四醇六丙烯酸酯。
例如，按重量份計，所述活性稀釋劑的組合物可以為10份1,6-己二醇二丙烯酸酯、10份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、20份聚二季戊四醇五丙烯酸酯，或者也可以為30份1,6-己二醇二丙烯酸酯、40份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
進一步的，本實施例中，所述光引發劑為自由基光引發劑。其中，所述自由基光引發劑包括但不限于安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2-苯基芐-2-二甲基胺-1-(4-嗎啉芐苯基)丁酮中的至少一種。可根據引發固化的光源波段特性對光引發劑進行具體調配配比。例如，可以為3份2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮，或者可以為2份安息香雙甲醚+4份1-羥基環己基苯基甲酮等等。本發明通過添加高反應活性光引發劑，保證了光敏樹脂對光的高敏感度。
進一步的，所述的光固化樹脂，其中，所述染色劑包括但不限于孔雀石綠、氧化鐵紅、鋅鉻黃、曙紅y、甲基紅中的至少一種。
進一步的，本實施例中，所述流平劑包括但不限于畢克公司的byk-056、byk-501a等等。
進一步的，所述的光固化樹脂，其中，按重量份計，所述光固化樹脂還包括紫外光吸收劑0.1～5份。其中，所述紫外光吸收劑包括但不限于鄰羥基苯甲酸苯酯(水楊酸苯酯)、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(紫外線吸收劑uv-9)中的至少一種。紫外光吸收劑能夠降低紫外光投射深度，實現較低的紫外光穿透率。
本發明光固化樹脂固化后具有較高的結構強度，可以良好的呈現鏤空、彎曲等造型。
優選的，所述的光固化樹脂，按重量份計，包括以下組分：
采用以上優選組分的光固化樹脂，具有更優的彈性，能夠用于制備更好的高彈性產品，更優的呈現鏤空、彎曲等造型。
進一步的，本發明實施例還提供一種如以上所述的光固化樹脂的制備方法，包括步驟：
s100、按比例稱取各組分后，先將光引發劑加入到活性稀釋劑中，然后在40～60℃的水浴中超聲波震動均勻，將光引發劑溶解至透明，得到中間混合物；本發明將染色劑完全溶解于樹脂中，形成均勻澄清溶液，有效的避免了紫外光在樹脂中的散射以及雜散光對樹脂固化的影響，保證了成型模型清晰，尺寸精確。
s200、在步驟s100制備的中間混合物中加入丙烯酸樹脂齊聚物、染色劑和流平劑，經10～30min超聲波震蕩均勻，制備得到光固化樹脂。
優選的，當需要加入紫外光吸收劑時，所述s200具體包括步驟：在步驟s100制備的中間混合物中加入丙烯酸樹脂齊聚物、染色劑、流平劑和紫外光吸收劑，經10～30min超聲波震蕩均勻，制備得到光固化樹脂。
本發明制備的光固化樹脂，具有高彈性，適用于分子篩超快3d打印設備。本發明光固化樹脂，可以實現光固化樹脂固化成型的高彈性性質及高敏感度，從而有效地擴展了3d打印設備的材料加工范圍，增強了產品市場競爭力。
下面以具體實施例對本發明做詳細說明：
實施例1
按重量份計，將1份安息香雙甲醚作為光引發劑加入到40份1,6-己二醇二丙烯酸酯中，然后在40℃的水浴中超聲波震動均勻，將光引發劑溶解至透明，得到中間混合物；再在中間混合物中依次加入5份超支化聚酯丙烯酸酯、5份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、10份芳香族聚氨酯丙烯酸酯的混合物組成的丙烯酸樹脂齊聚物，加入1份孔雀石綠為染色劑，加入0.1份畢克公司的byk-056為流平劑，加入0.1份鄰羥基苯甲酸苯酯為紫外光吸收劑，最后經10min超聲波震蕩均勻，制備得到光固化樹脂。
將本實施例制備的光固化樹脂經分子篩超快3d打印設備打印出樹脂試樣進行測試發現，樹脂試樣具有較高的結構強度，扭曲回復效果良好，具有高彈性，可以良好呈現鏤空、彎曲等造型。
實施例2
按重量份計，將10份2-苯基芐-2-二甲基胺-1-(4-嗎啉芐苯基)丁酮作為光引發劑加入到70份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中，然后在60℃的水浴中超聲波震動均勻，將光引發劑溶解至透明，得到中間混合物；再在中間混合物中依次加入25份超支化聚酯丙烯酸酯、10份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、14份芳香族聚氨酯丙烯酸酯的混合物組成的丙烯酸樹脂齊聚物，加入10份曙紅y為染色劑，加入5份畢克公司的byk-501a為流平劑，加入5份2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮為紫外光吸收劑，最后經30min超聲波震蕩均勻，制備得到光固化樹脂。
與實施例1類似，本實施例制備的光固化樹脂經分子篩超快3d打印設備打印出的樹脂試樣，同樣具有較高的結構強度，扭曲回復效果良好，具有高彈性，可以良好呈現鏤空、彎曲等造型。
實施例3
按重量份計，將2份安息香雙甲醚、1份1-羥基環己基苯基甲酮作為光引發劑加入到30份1,6-己二醇二丙烯酸酯、15份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、15份聚二季戊四醇六丙烯酸酯中；然后在50℃的水浴中超聲波震動均勻，將光引發劑溶解至透明，得到中間混合物；再在中間混合物中依次加入15份超支化聚酯丙烯酸酯、5份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、10份芳香族聚氨酯丙烯酸酯的混合物組成的丙烯酸樹脂齊聚物，加入6份孔雀石綠為染色劑，加入3份畢克公司的byk-056為流平劑，加入2份鄰羥基苯甲酸苯酯為紫外光吸收劑，最后經15min超聲波震蕩均勻，制備得到光固化樹脂。
與實施例1類似，本實施例制備的光固化樹脂經分子篩超快3d打印設備打印出的樹脂試樣，同樣具有較高的結構強度，扭曲回復效果良好，具有高彈性，可以良好呈現鏤空、彎曲等造型。
實施例4
按重量份計，將2份安息香雙甲醚、3份2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮作為光引發劑加入到12.5份1,6-己二醇二丙烯酸酯、12.5份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、25份聚二季戊四醇五丙烯酸酯中；然后在50℃的水浴中超聲波震動均勻，將光引發劑溶解至透明，得到中間混合物；再在中間混合物中依次加入20份超支化聚酯丙烯酸酯、10份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、10份芳香族聚氨酯丙烯酸酯的混合物組成的丙烯酸樹脂齊聚物，加入4份甲基紅為染色劑，加入1份畢克公司的byk-501a為流平劑，加入1份鄰羥基苯甲酸苯酯為紫外光吸收劑，最后經15min超聲波震蕩均勻，制備得到光固化樹脂。
與實施例1相比，本實施例制備的光固化樹脂經分子篩超快3d打印設備打印出的樹脂試樣，具有更好的扭曲回復效果，具有更優的彈性，可以更優的呈現鏤空、彎曲等造型。
綜上所述，本發明提供了一種光固化樹脂及其制備方法，所述光固化樹脂具有高彈性優點，能夠用來成型高彈性產品，擴展了3d打印設備的加工范圍。
應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。