【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导电材料，具体为一种本征型导电环氧树脂的合成方法及应用。
技术介绍
1、近几年随着3d打印技术日新月异的发展，3d技术在各行各业的应用越来越广，像模具制造、航空航天、医药、机械等领域都取得了突破性进展。其中，光固化3d打印材料属于高分子材料，具有高绝缘性，在实际应用时会发生静电积聚、电磁波干扰、损害电子元器件等危害，甚至会导致火灾、爆炸等重大事故的危险，严重限制了光固化3d打印材料在抗静电领域的应用。
2、为了消除静电带来的危害，常规的抗静电处理方式有：在材料表面涂覆或内部混炼一定量的导电填料或者具有润滑吸湿性的抗静电剂，使高绝缘性的材料具有抗静电效果。常见抗静电剂有：炭系材料(炭黑、碳纳米管、石墨烯)、金属粉末(银粉、铜粉等)、金属氧化物(氧化锡、氧化铜、氧化锌等)以及具有一些表面活性的离子型和非离子型抗静电剂。
3、目前在采用常规抗静电方法来开发光固化3d打印材料，存在着致命的缺陷：一、炭黑吸光严重，紫外光透过率差，严重影响光固化成型，少量添加则形成不了导电网络；二、碳纳米管、石墨烯同样黑色严重，紫外光透过率差，同时还存在着难分散、易团聚、不能中长期使用的问题；三、金属粉末、金属氧化物粉末在3d打印材料中极易沉降，不能中长期使用的问题；四、具有表面活性的离子型和非离子型抗静电剂添加量大，极易造成材料强度、韧性的降低，此法的抗静电效果也会随着时间减弱，非永久性抗静电剂。
4、因此，有必要提出一种本征型导电环氧树脂的合成方法，克服现有技术导电材料的缺陷，以满足用于光固化3d打印材
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种本征型导电环氧树脂的合成方法，现有技术导电材料的缺陷，以满足用于光固化3d打印材料的抗静电性能。
2、有鉴于此，本专利技术的方案为：
3、本专利技术的第一个方面在于，提出本征型导电环氧树脂，具有式i所示的结构式：
4、
5、本专利技术的第二个方面在于，提出第一个方面所述本征型导电环氧树脂的合成方法，步骤包括：
6、s1.取2,5-二甲氧基-1,3-对苯二甲醛和3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑在溶剂一中，惰性气体下搅拌回流反应18～24h，产物过滤干燥得中间体一；
7、s2.中间体一与氢气在催化剂一作用下发生还原反应得到中间体二；
8、s3.中间体二与环氧氯丙烷在催化剂二作用下发生取代反应得到中间体三；
9、s4.中间体三作为工作电极置于质子酸中进行循环伏安实验，取出工作电极，干燥后刮下产物得到式i所示结构的本征型导电环氧树脂；
10、所述合成方法反应路线如下所示：
11、
12、进一步地，步骤s1中：
13、所述2,5-二甲氧基-1,3-对苯二甲醛和3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑的质量比为(2～4)：1；
14、和/或，所述溶剂一为醇类溶剂，选自乙醇、甲醇、异丙醇、2-丁醇；
15、和/或，所述回流反应温度为60～110℃。
16、进一步地，步骤s2中：
17、所述催化剂一选自钯碳、铂碳中的至少一种，用量为中间体一质量的1～5倍；
18、和/或，反应过程使用溶剂为芳香烃类溶剂；
19、和/或，所述还原反应条件为，在100～120℃温度下搅拌6～8h。
20、进一步地，步骤s3中，所述取代反应过程在惰性气氛中进行；
21、和/或，所述催化剂二选自四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵或苄基三乙基氯化铵；催化剂二用量为中间体二质量的3～6倍。
22、进一步地，步骤s3中，所述反应过程先加热至80～100℃，搅拌8～10h，然后滴加碱液，60℃下搅拌6～8h。
23、进一步地，步骤s4中：
24、所述质子酸选自硫酸、磺基水杨酸、柠檬酸或对甲苯磺酸中的一种；
25、和/或，所述循环伏安实验条件为：电位窗口0～0.7v、扫描速率50mv/s、循环50次。
26、本专利技术的第三个方面在于，提出第一个方面所述本征型导电环氧树脂或第二个方面所述制备方法得到的本征型导电环氧树脂在光固化3d打印中的应用。
27、本专利技术的第四个方面在于，提出光敏树脂组合物，以重量份数计，包括以下组分：
28、导电环氧树脂10-40份，脂环族环氧树脂20-40份，缩水甘油醚类单体5-10份，氧杂环单体10-20份，引发剂2-5份，颜料0.05-1份；所述导电环氧树脂为第一个方面所述本征型导电环氧树脂或第二个方面所述制备方法得到的本征型导电环氧树脂。
29、本专利技术的第五个方面在于，提出一种3d打印制品，由第四个方面所述光敏树脂组合物进行3d打印并固化得到。
30、与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
31、本专利技术所述本征型导电环氧树脂其主体结构采用2,5-二甲氧基-1,3-对苯二甲醛和3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑共聚得到，电活性源于分子链中的π电子共轭结构:随分子链中π电子体系的扩大，π成键态和π*反键态分别形成价带和导带，这种非定域的π电子共轭结构经掺杂形成p型和n型导电态。在掺杂过程中，h+使亚胺上的氮原子质子化，这种质子化使得主链上掺杂段的价带上出现了空穴，即p型掺杂，形成一种稳定离域形式的亚胺原子团。亚胺氮原子所带的正电荷通过共轭作用沿分子链分散到邻近的原子上，从而增加体系的稳定性。在外电场的作用下，通过共轭π电子的共振，使得空穴在整个链段上移动，从而使本聚合物呈现较高的导电性。
32、本专利技术提出的本征型导电环氧树脂，解决了现有常规导电材料在3d打印材料中应用的局限性问题，并将其应用到sla打印用环氧树脂基液态光敏树脂中，参与光聚合反应，形成三维互穿网络结构，赋予打印制品出色的抗静电性，并赋予制件良好的透光率、优异的制件性能和稳定性。
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1.本征型导电环氧树脂，其特征在于，具有式I所示的结构式：
2.权利要求1所述本征型导电环氧树脂的合成方法，其特征在于，步骤包括：
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤S1中：
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤S2中：
5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤S3中，所述取代反应过程在惰性气氛中进行；
6.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤S3中，所述反应过程先加热至80～100℃，搅拌8～10h，然后滴加碱液，60℃下搅拌6～8h。
7.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤S4中：
8.权利要求1所述本征型导电环氧树脂或权利要求2-7任意一项所述制备方法得到的本征型导电环氧树脂在光固化3D打印中的应用。
9.光敏树脂组合物，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分：
10.一种3D打印制品，其特征在于，由权利要求9所述光敏树脂组合物进行3D打印并固化得到。
【技术特征摘要】
1.本征型导电环氧树脂，其特征在于，具有式i所示的结构式：
2.权利要求1所述本征型导电环氧树脂的合成方法，其特征在于，步骤包括：
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤s1中：
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤s2中：
5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤s3中，所述取代反应过程在惰性气氛中进行；
6.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤s3中，所述反...
【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，邱显星，林锦睿，徐志华，王伟，李燕，
申请(专利权)人：上海信斯帝克新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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