【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维打印材料，尤其涉及用于三维喷墨打印的打印材料及三维物体。
技术介绍
1、三维喷墨打印过程中，例如在打印具有悬空结构的物体时，物体悬空结构下方的悬空部分需要打印支撑结构，以致目标物体能被形成；在目标物体形成之后，支撑结构需要从目标物体上移除且不影响目标物体的表面精度；因此，支撑结构既需要具有足够的机械强度能支撑目标物体，同时还要便于从目标物体上移除。
2、现有支撑材料的种类根据支撑结构的移除方式可分为：机械力移除的支撑材料、水溶性支撑材料和碱溶性支撑材料等；其中，水溶性支撑材料在支撑结构移除的过程中基本不涉及危险的材料，因此被广泛选择；但是水溶性支撑材料仍存在难以兼顾支撑强度和水溶解性的技术问题。因此，寻求一种保证三维喷墨打印支撑结构的支撑强度和水溶解性的打印材料尤为关键。
技术实现思路
1、为了克服上述缺陷，本申请提供用于三维喷墨打印的打印材料及三维物体，通过对组成进行改进调整，使采用该用于三维喷墨打印的打印材料形成的支撑结构能够兼顾支撑强度和水溶解性。
2、第一方面，本申请提供一种用于三维喷墨打印的打印材料，所述打印材料包括以下重量份计的组分：30～40重量份水溶性单官能光固化单体、10～35重量份水溶性不可光固化离子液体、30～40重量份水溶性不可固化聚合物以及1～5重量份光引发剂，各组分的重量份之和为100。
3、结合第一方面，在一些实施方式中，所述水溶性不可光固化离子液体包括不可光固化咪唑类离子液体，所述不可光固化咪唑类
4、
5、其中，r1、r2、r3各自独立地选自氢、取代或未取代的c1～c12的烷基中的任意一种；
6、x-为反离子基团。
7、结合第一方面，在一些实施方式中，所述反离子基团选自卤素离子、酸根离子、lewis酸根离子、含氟阴离子、硼烷及硼盐类、羧酸根离子、不对称酰胺阴离子中的至少一种。
8、结合第一方面，在一些实施方式中，所述水溶性不可光固化离子液体在25℃时为液体，且粘度为10cps～100cps。
9、结合第一方面，在一些实施方式中，所述水溶性不可固化聚合物包括聚乙二醇、聚丙二醇、氧乙烯醚和氧丙烯醚组成的嵌段共聚物中的至少一种。
10、结合第一方面，在一些实施方式中，所述氧乙烯醚和氧丙烯醚组成的嵌段共聚物具有如下通式(ⅱ)所示的结构：
11、(eo)n-block-(po)m式(ⅱ)，
12、其中，eo表示氧乙烯醚，po表示氧丙烯醚；n和m的取值范围各自独立地为5～50的整数。
13、结合第一方面，在一些实施方式中，所述水溶性单官能光固化单体包括水溶性单官能光固化烯属不饱和单体。
14、结合第一方面，在一些实施方式中，所述水溶性单官能光固化烯属不饱和单体选自n-丙烯酰胺类单体，所述n-丙烯酰胺类单体具有如下通式(iii)所示的结构：
15、
16、其中，r4选自-h或-ch3；
17、r5、r6各自独立地独立选自-h、-ch3、-(ch2)nch3、-ch(ch3)2或-(ch2)noh中的任意一种，n选自1～3的整数；或
18、r5、r6之间形成环状结构，所述环状结构为-ch2ch2och2ch2-。
19、结合第一方面，在一些实施方式中，所述水溶性单官能光固化烯属不饱和单体选自n-乙烯基单体，所述n-乙烯基单体具有如下通式(iv)所示的结构：
20、
21、其中，r7、r8各自独立地选自-h、-ch3、-cho、-(ch2)nch3、-ch(ch3)2或-
22、(ch2)noh中的任一种，n选自1～3的整数；或
23、r7、r8之间形成环状结构，所述环状结构为-ch(ch3)cooch2-或-(ch2)nco-，n选自1～3的整数。
24、结合第一方面，在一些实施方式中，所述用于三维喷墨打印的打印材料还包括0.1～10重量份可光固化双官能度离子液体，所述可光固化双官能度离子液体具有阴离子基团和阳离子基团。
25、结合第一方面，在一些实施方式中，所述可光固化双官能度离子液体包括可光固化双官能度丙烯酸季铵盐类离子液体。
26、结合第一方面，在一些实施方式中，所述可光固化双官能度丙烯酸季铵盐类离子液体具有如下通式(v)所示的结构：
27、
28、其中，r9、r10、r12、r13各自独立地选自-ch3、-(ch2)nch3、-ch(ch3)2或-
29、(ch2)noh中的任意一种，n选自1～3的整数；
30、或r9、r10之间形成环状结构、r12、r13之间形成环状结构，所述环状结构为-ch2ch2och2ch2-，r11独立选自-o-或-(ch2)no(ch2)n-，n选自1～3的整数。
31、结合第一方面，在一些实施方式中，所述用于三维喷墨打印的打印材料还包括助剂。
32、结合第一方面，在一些实施方式中，所述助剂为0.01～0.5重量份。
33、结合第一方面，在一些实施方式中，所述助剂包括阻聚剂、流平剂、消泡剂、分散剂中的至少一种。
34、结合第一方面，在一些实施方式中，所述用于三维喷墨打印的打印材料在25℃时的粘度为15cps～40cps。
35、结合第一方面，在一些实施方式中，所述用于三维喷墨打印的打印材料在25℃时的表面张力为30mn/m～40mn/m。
36、结合第一方面，在一些实施方式中，所述用于三维喷墨打印的打印材料在30～70℃时的粘度为9cps～15cps。
37、结合第一方面，在一些实施方式中，所述用于三维喷墨打印的打印材料在30～70℃时的表面张力为30mn/m～40mn/m。
38、第二方面，本申请提供一种三维物体，所述三维物体包括实体结构及可移除的支撑结构，至少部分所述支撑结构采用第一方面所述用于三维喷墨打印的打印材料打印而成。
39、与现有技术相比，本申请的技术方案至少具有以下有益效果：
40、本申请提供用于三维喷墨打印的打印材料及三维物体，在光固化反应过程中水溶性单官能光固化单体发生聚合反应形成聚合物与水溶性不可固化聚合物和水溶性不可光固化离子液体产生相分离作用，保证了光固化反应后形成的支撑结构的支撑强度；此外，水溶性不可光固化离子液体为打印材料提供较高的极性，使打印材料不向目标物体表面中渗透，保证目标物体的打印精度以及力学性能的稳定；同时由于水溶性不可光固化离子液体能在水中溶解，水分子可以与支撑结构中的离子液体进行置换，有效促进光固化产物溶解，提高了支撑结构在水中的溶解速率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述打印材料包括以下重量份计的组分：30～40重量份水溶性单官能光固化单体、10～35重量份水溶性不可光固化离子液体、30～40重量份水溶性不可固化聚合物以及1～5重量份光引发剂，各组分的重量份之和为100。
2.根据权利要求1所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性不可光固化离子液体包括不可光固化咪唑类离子液体，所述不可光固化咪唑类离子液体具有如下通式(Ⅰ)所示的结构：
3.根据权利要求2所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述反离子基团选自卤素离子、酸根离子、Lewis酸根离子、含氟阴离子、硼烷及硼盐类、羧酸根离子、不对称酰胺阴离子中的至少一种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性不可光固化离子液体在25℃时为液体，且粘度为10cps～100cps。
5.根据权利要求1所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性不可固化聚合物包括聚乙二醇、聚丙二醇、氧乙烯醚和氧丙烯醚组成的嵌段共聚物中的至少一种
6.根据权利要求5所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述氧乙烯醚和氧丙烯醚组成的嵌段共聚物，具有如下通式(Ⅱ)所示的结构：
7.根据权利要求1所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性单官能光固化单体包括水溶性单官能光固化烯属不饱和单体。
8.根据权利要求7所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性单官能光固化烯属不饱和单体选自N-丙烯酰胺类单体，所述N-丙烯酰胺类单体具有如下通式(III)所示的结构：
9.根据权利要求7所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性单官能光固化烯属不饱和单体选自N-乙烯基单体，所述N-乙烯基单体具有如下通式(IV)所示的结构：
10.根据权利要求1所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述打印材料还包括0.1～10重量份可光固化双官能度离子液体，所述可光固化双官能度离子液体具有阴离子基团和阳离子基团。
11.根据权利要求10所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述可光固化双官能度离子液体包括可光固化双官能度丙烯酸季铵盐类离子液体。
12.根据权利要求11所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述可光固化双官能度丙烯酸季铵盐类离子液体具有如下通式(V)所示的结构：
13.根据权利要求1所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述打印材料还包括助剂，所述用于三维喷墨打印的打印材料满足以下特征中的至少一种：
14.根据权利要求1～13任一项所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述打印材料满足以下特征中的至少一种：
15.一种三维物体，其特征在于，所述三维物体包括实体结构及可移除的支撑结构，至少部分所述支撑结构采用权利要求1～14任一项所述的用于三维喷墨打印的打印材料打印而成。
...【技术特征摘要】
1.一种用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述打印材料包括以下重量份计的组分：30～40重量份水溶性单官能光固化单体、10～35重量份水溶性不可光固化离子液体、30～40重量份水溶性不可固化聚合物以及1～5重量份光引发剂，各组分的重量份之和为100。
2.根据权利要求1所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性不可光固化离子液体包括不可光固化咪唑类离子液体，所述不可光固化咪唑类离子液体具有如下通式(ⅰ)所示的结构：
3.根据权利要求2所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述反离子基团选自卤素离子、酸根离子、lewis酸根离子、含氟阴离子、硼烷及硼盐类、羧酸根离子、不对称酰胺阴离子中的至少一种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性不可光固化离子液体在25℃时为液体，且粘度为10cps～100cps。
5.根据权利要求1所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性不可固化聚合物包括聚乙二醇、聚丙二醇、氧乙烯醚和氧丙烯醚组成的嵌段共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述氧乙烯醚和氧丙烯醚组成的嵌段共聚物，具有如下通式(ⅱ)所示的结构：
7.根据权利要求1所述的用于三维喷墨打印的打印材料，其特征在于，所述水溶性单官能光固化单体包括水溶性单官能光固化烯属不饱和单体。
8.根据权利要求7所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕如松，王亮亮，杨前程，蒋韦，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。