本发明专利技术公开了一种聚丙烯酸酯树脂类3D打印材料及其制备方法，该3D打印材料由以下重量份的原料采用沉淀聚合法制备而得：丙烯酸6～13份；软单体20～40份；硬单体45～60份；溶剂50～100份；交联剂30～50份；引发剂0.2～0.6份。本发明专利技术采用沉淀聚合法，通过改变含羧基聚丙烯酸酯树脂的合成配方和合成工艺条件来调节树脂的羧基含量和树脂的分子量及其分布，制备得到高性能聚丙烯酸酯树脂类3D打印材料，使用本发明专利技术的3D打印材料粉末打印出来的成品具有高粘结强度、高打印精度、优良柔韧性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种3D打印材料及其制备方法，特别涉及一种聚丙烯酸酯树脂类3D 打印材料及其制备方法。
技术介绍
3D打印技术是具有里程碑意义的现代数字化自动制造技术之一，是"第三次工业 革命"的核心技术，已在生物医学、工业制造、航空航天、汽车、建筑等许多行业得到广泛应 用。但就实际使用效果而言，3D打印技术面临着两个重要问题：一是成品粘结强度低，二是 成品分辨率和精度低。在3D打印成型机制研宄和高性能3D打印材料开发方面，国内尚处 于起步阶段，与国外水平相差甚大，原因是3D打印材料包括粉末材料和粘结溶液，是实现 3D打印技术的关键。国外现有商业化的3D打印材料也有一些，比如美国3D Systems等公 司成功开发了金属、塑料、淀粉、复合材料等。但是现售3D打印材料不仅成本和价格较高， 而且打印效果有待进一步提高，尤其是目前比较缺乏可以打印制备具备优良柔韧性等高粘 结强度的实体成品的3D打印材料；并且由于几乎每种3D打印设备都有相配套的3D打印材 料，彼此之间缺乏通用性。因此开发具有自主知识产权的绿色环保、成本低、高粘结强度高、 高打印精度的3D打印材料具有重要的现实意义和实际应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术和产品的缺陷，提供一种绿色环保型高性能 聚丙烯酸酯树脂类的3D打印材料，用其可以打印制备具备优良柔韧性、高粘结强度、高打 印精度的实体成品。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案： -种聚丙烯酸酯树脂类3D打印材料，所述3D打印材料由以下重量份的原料采用 沉淀聚合法制备而得： 丙烯酸 6~13份； 软单体 20~40份； 硬单体 45~60份； 溶剂 50~100份； 交联剂 30~50份； 引发剂 0.2~0.6份。 进一步地，所述软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯的 至少一种。 进一步地，所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯腈的至少一种。 进一步地，所述溶剂为醋酸乙酯、环己烷、正已烷、二氧六环和丙酮的至少一种。 进一步地，所述交联剂为丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯 酸-2-羟乙酯和甲基丙烯酸-2-羟丙酯的至少一种。 进一步地，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化月 桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸 叔丁酯和过氧化叔戊酸的至少一种。 一种上述聚丙烯酸酯树脂类3D打印材料的制备方法，所述方法为：在反应装置中 加入丙烯酸、软单体、硬单体、交联剂和溶剂，开动搅拌，通入氮气，然后加入引发剂，继续通 氮气，接着恒温反应，最后产物经抽滤、洗涤、真空干燥后得到3D打印材料。 进一步地，所述方法具体为：在四颈瓶中加入丙烯酸、软单体、硬单体、交联剂和溶 剂，开动搅拌，通入氮气以排除氧气，加入引发剂，继续通氮气；加上电热包并保持温度在 70~75°C，待有少量白色沉淀后，恒温在75~80°C反应4~6小时；然后停止反应，降至 室温，产物经抽滤，洗涤，于真空干燥箱45°C下干燥至恒重，得到3D打印材料。 本专利技术采用沉淀聚合法，通过改变含羧基聚丙烯酸酯树脂的合成配方和合成工艺 条件来调节树脂的羧基含量和树脂的分子量及其分布，制备得到高性能聚丙烯酸酯树脂类 3D打印材料。在所用的原料中，丙烯酸引入羧基，提供了固化剂反应的官能团，提高树脂在 极性溶剂中的溶解能力；软单体的作用是提高聚合物的柔韧性能，从而增加3D打印产品的 柔韧性；硬单体的作用是提高聚合物的粘结强度和剪切强度，从而增加3D打印产品的粘结 强度和剪切强度；溶剂是使单体溶解而聚合物不溶，有利于沉淀聚合反应进行；通过交联 剂的自交联官能团，使得涂层发生一定程度的交联；引发剂在聚合过程中通过控制生成自 由基数量来控制生成的聚合物的分子量及其分布。 本专利技术的有益效果是： 1使用本专利技术的3D打印材料粉末打印出来的成品具有高粘结强度、高打印精度、 优良柔韧性，具体表现为拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率、弯曲强度等性能指标较好。 2本专利技术的3D打印材料不含乳化剂、挥发性有机物和其他稳定剂，绿色环保。 3本专利技术3D打印材料的制备工艺简单，易于控制聚合体系。 4目前国内尚无生产3D打印材料的能力，几乎全部需要从欧美日等发达国家进 口，因此研发制得适合打印高粘结强度和高打印精度成品的绿色环保型通用性3D打印材 料（包括已经优化的含羧基聚丙烯酸酯树脂粉末材料和去离子水），具有非常广泛的经济 和社会效益。【具体实施方式】 实施例1 按以下重量份的的原料采用沉淀聚合法制备3D打印材料： 丙烯酸 7份； 苯乙烯 50份； 丙烯酸甲酯 13份； 丙烯酸丁酯 15份； 过氧化苯甲酰 0.4份； 正已烷 60份； 甲基丙烯酸-2-羟丙酯 35份。 生产工艺：在装有电动搅拌器、球形冷凝管、氮气导气管、温度计的干燥洁净四颈 瓶中加入丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯及正已烧，开动 搅拌，通人氮气10分钟以排除氧气，加入过氧化苯甲酰，继续通氮气15分钟。加上电热包 并保持温度在72°C，开始反应且有少量白色沉淀出现，恒温在78°C反应5小时。然后停止 反应，降至室温，产物经抽滤，洗涤，于真空干燥箱45°C下干燥至恒重，得到细腻、松散的聚 丙烯酸树脂粉末1#。 实施例2 按以下重量份的的原料采用沉淀聚合法制备3D打印材料： 丙烯酸 9份； 丙烯酸甲酯 13份； 丙烯酸异辛酯 14份； 苯乙烯 50份； 醋酸乙酯 60份； 甲基丙烯酸-2-羟乙酯 40份； 过氧化苯甲酰 0.3份。 生产工艺：在装有电动搅拌器、球形冷凝管、氮气导气管、温度计的干燥洁净四颈 瓶当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚丙烯酸酯树脂类3D打印材料，其特征在于，所述3D打印材料由以下重量份的原料采用沉淀聚合法制备而得：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：聂建华，冷小冰，蔡晓微，黄燕纯，吴丹，程小怡，曾志敏，陈增标，袁珊娜，潘澍之，苏瑞好，
申请(专利权)人：中山职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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