【技术实现步骤摘要】
一种三维成型材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种材料,尤其涉及一种三维成型材料及其制备方法和应用,属于3D打印
技术介绍
三维成型技术又称为快速成型技术,或快速原型制造技术,或加式制造技术,其基本原理都是基于切片软件对3D模型进行切片,数据处理器将模型的切片数据转换成层打印数据,以3D喷墨打印为例,控制器根据层打印数据控制打印头喷射三维成型材料,控制固化装置对已喷射的成型材料进行辐射固化形成层,之后控制Z轴升降机构下降一个层厚的距离进行下一层的成型,并逐层叠加形成3D物体。三维成型材料根据三维成型过程中所起的作用分为模型材料和支撑材料。3D喷墨打印过程中,对三维成型材料的光敏性、粘度、收缩率、层间附着力以及力学性能等有较高的要求,通常使用的三维成型材料的粘度过高从而经常导致三维成型材料难以流畅的从打印头喷孔喷出,甚至堵塞打印头喷孔损坏打印头。为了降低三维成型材料粘度,现有技术中通常在三维成型材料中添加大量的低粘度的光固化单体,然而在保证了打印流畅性的前提下,喷墨打印形成的层却容易发生起翘、拱起等不良现象,从而导致打印终止而需要重新进行打印,不仅降低了目标物体的成型效率,更提高了目标物体的打印成本。
技术实现思路
针对上述缺陷,本专利技术提供一种三维成型材料,该三维成型材料不仅打印流畅性佳,更具有不易拱起和翘曲的优势,能够达到大幅改善打印成型效率、降低打印成本的目的。本专利技术还提供一种三维成型材料的制备方法,该方法能够安全高效的制备得到打印流畅性佳、低翘曲、不易拱起 ...
【技术保护点】
1.一种三维成型材料,其特征在于,按照质量分数包括以下组分:/n单官能度聚氨酯低聚物5-50%、单官能度单体35-85%、多官能度化合物0-30%、光引发剂0.5-8%以及助剂0.2-5%;/n其中,所述单官能度聚氨酯低聚物含有环状基团,且所述单官能度聚氨酯低聚物中氨酯键的密度为3.3mol/Kg以上。/n
【技术特征摘要】
1.一种三维成型材料,其特征在于,按照质量分数包括以下组分:
单官能度聚氨酯低聚物5-50%、单官能度单体35-85%、多官能度化合物0-30%、光引发剂0.5-8%以及助剂0.2-5%;
其中,所述单官能度聚氨酯低聚物含有环状基团,且所述单官能度聚氨酯低聚物中氨酯键的密度为3.3mol/Kg以上。
2.根据权利要求1所述的三维成型材料,其特征在于,所述单官能度聚氨酯低聚物中的所述环状基团的密度为1.5mol/Kg以上。
3.根据权利要求1-2任一项所述的三维成型材料,其特征在于,所述单官能度聚氨酯低聚物的分子量为600g/mol以下。
4.根据权利要求1-3任一项所述的三维成型材料,其特征在于,所述单官能度聚氨酯低聚物为单官能度双键聚氨酯低聚物。
5.根据权利要求4所述的三维成型材料,其特征在于,所述单官能度双键聚氨酯低聚物选自单官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物、单官能度烯丙基型聚氨酯低聚物、单官能度乙烯基型聚氨酯低聚物中的至少一种。
6.根据权利要求4-5任一项所述的三维成型材料,其特征在于,所述单官能度双键聚氨酯低聚物通过包括以下过程的方法制备得到:
双官能度异氰酸酯单体、单羟基单双键单体以及一元醇按照1:(0.9~1):(1~1.2)的摩尔比反应,得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物;
或者,
双官能度异氰酸酯单体、单羟基单双键单体、一元醇以及二元醇按照1:(0.9~0.95):(0.05~0.11):(1~1.1)的摩尔比反应,得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物;
或者,
异氰酸酯丙烯酸乙酯、一元醇按照1:(1~1.1)的摩尔比反应,得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物。
7.根据权利要求6所述的三维成型材料,其特征在于,所述单官能度双键聚氨酯低聚物通过包括以下过程的方法制备得到:
将所述单羟基单双键单体、第I阻聚剂、第I催化剂、第I抗氧剂混合搅拌得到第一混合物;
将所述双官能度异氰酸酯单体加入反应器中,搅拌升温至20℃~40℃后,向所述反应器滴加所述第一混合物,并控制滴加过程中反应体系的温度不高于70℃,升温速率不高于2℃/min;
保温反应体系至所述反应体系中的异氰酸酯基团值为第一预期值后,加入所述一元醇、第Ia阻聚剂、第Ia催化剂,并在60℃~100℃反应至所述反应体系中的异氰酸酯基团值为0.5%以下,得到所述单官能度双键聚氨酯低聚物;
或者,
将所述单羟基单双键单体、一元醇、第II阻聚剂、第II催化剂、第II抗氧剂混合搅拌得到第二混合物;
将所述双官能度异氰酸酯单体加入反应器中,搅拌升温度至20℃~40℃后,向所述反应器中滴加所述第二混合物,并控制滴加过程中反应体系的温度不高于70℃,升温速率不高于2℃/min;保温反应体系至所述反应体系中的异氰酸酯基团值为第二预期值,得到第三混合物;
将所述二元醇、第IIa阻聚剂、第IIa催化剂、第IIa抗氧剂混合搅拌得到第四混合物,在60℃~80℃下向所述第四混合物中滴加所述第三混合物,随后在8...
【专利技术属性】
技术研发人员:何兴帮,杨前程,余嘉,
申请(专利权)人:珠海赛纳三维科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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