本發明涉及3D打印材料，具體地，涉及光固化3D打印材料及其制備方法。

背景技術：

光固化3D打印材料即為光敏樹脂，光敏樹脂與傳統的光固化涂料組成大致相同，主要由反應性低聚物(齊聚物)、活性稀釋劑(反應性單體)，光引發劑以及各種各樣的添加劑組成。普通的光固化打印材料，長時間存放后粘度會上升，材料易變質，大大影響了其儲存性能。

因此，提供一種能長時間存放，且不易變質的光固化3D打印材料及其制備方法是本發明亟需解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種光固化3D打印材料及其制備方法，解決了普通的光固化打印材料，長時間存放后粘度會上升，材料易變質，大大影響了其儲存性能的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種光固化3D打印材料的制備方法，所述制備方法包括：

(1)將蒙脫土和季銨鹽混合，得到改性蒙脫土；

(2)將鄰苯二甲酸二烯丙酯和引發劑混合，加熱反應后得到預聚液；

(3)將所述改性蒙脫土、所述預聚液、1-羥基環己基苯甲酮和光敏樹脂混合加熱，經光固化成型后得到所述光固化3D打印材料；

其中，相對于100重量份的光敏樹脂，所述鄰苯二甲酸二烯丙酯的用量為20-40重量份，所述引發劑的用量為2-8重量份，所述1-羥基環己基苯甲酮的用量為2-6重量份，所述蒙脫土的用量為1-4重量份，所述季銨鹽的用量為5-10重量份。

本發明還提供了一種光固化3D打印材料，所述光固化3D打印材料由上述的制備方法制得。

通過上述技術方案，本發明提供了一種光固化3D打印材料的制備方法，所述制備方法包括：將蒙脫土和季銨鹽混合，得到改性蒙脫土；將鄰苯二甲酸二烯丙酯和引發劑混合，加熱反應后得到預聚液；將所述改性蒙脫土、所述預聚液、1-羥基環己基苯甲酮和光敏樹脂混合加熱，經光固化成型后得到所述光固化3D打印材料；通過各原料之間的協同作用，使得制得的光固化3D打印材料具備優良的儲存性能，能長時間存放，不易變質，同時用于制備該材料的方法簡單、原料易得。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明提供了一種光固化3D打印材料的制備方法，所述制備方法包括：將蒙脫土和季銨鹽混合，得到改性蒙脫土；將鄰苯二甲酸二烯丙酯和引發劑混合，加熱反應后得到預聚液；將所述改性蒙脫土、所述預聚液、1-羥基環己基苯甲酮和光敏樹脂混合加熱，經光固化成型后得到所述光固化3D打印材料；其中，相對于100重量份的光敏樹脂，所述鄰苯二甲酸二烯丙酯的用量為20-40重量份，所述引發劑的用量為2-8重量份，所述1-羥基環己基苯甲酮的用量為2-6重量份，所述蒙脫土的用量為1-4重量份，所述季銨鹽的用量為5-10重量份。

在本發明的一種優選的實施方式中，為了進一步提高制得的材料的存放能力，提高材料的性能，相對于100重量份的光敏樹脂，所述鄰苯二甲酸二烯丙酯的用量為25-35重量份，所述引發劑的用量為4-6重量份，所述1-羥基環己基苯甲酮的用量為3-5重量份，所述蒙脫土的用量為2-3重量份，所述季銨鹽的用量為7-9重量份。

在本發明的一種優選的實施方式中，所述引發劑為過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰和過氧化二叔丁基中的一種或多種。

為了使得鄰苯二甲酸二烯丙酯和引發劑能夠更好的發生聚合反應，在本發明的一種優選的實施方式中，步驟(1)中加熱反應的溫度為200-210℃，加熱反應的時間為20-40min。

為了防止制得的光固化3D打印材料發黃，色澤不佳，步驟(1)加熱反應過程中需通入保護氣體氮氣。

在本發明的一種優選的實施方式中，為了進一步提高制得的材料的存放能力，提高材料的性能，步驟(2)中混合加熱的溫度為35-45℃，混合加熱的時間為1-1.5h。

本發明還提供了一種光固化3D打印材料，所述光固化3D打印材料由上述的制備方法制得。

以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。

實施例1

將2g蒙脫土和7g季銨鹽混合，得到改性蒙脫土，得到改性蒙脫土，將25g鄰苯二甲酸二烯丙酯和4g過氧化苯甲酰混合，在氮氣保護環境中進行加熱反應(加熱反應的溫度為200℃，加熱反應的時間為20min)后得到預聚液；將所述改性蒙脫土、所述預聚液、3g 1-羥基環己基苯甲酮和100g光敏樹脂混合加熱(混合加熱的溫度為35℃，混合加熱的時間為1h)，經光固化成型后得到所述光固化3D打印材料。

實施例2

將3g蒙脫土和9g季銨鹽混合，得到改性蒙脫土，將35g鄰苯二甲酸二烯丙酯和6g過氧化月桂酰混合，在氮氣保護環境中進行加熱反應(加熱反應的溫度為210℃，加熱反應的時間為40min)后得到預聚液；將所述改性蒙脫土、所述預聚液、5g 1-羥基環己基苯甲酮和100g光敏樹脂混合加熱(混合加熱的溫度為45℃，混合加熱的時間為1.5h)，經光固化成型后得到所述光固化3D打印材料。

實施例3

將2.5g蒙脫土和8g季銨鹽混合，得到改性蒙脫土，將30g鄰苯二甲酸二烯丙酯和5g過氧化二叔丁基混合，在氮氣保護環境中進行加熱反應(加熱反應的溫度為205℃，加熱反應的時間為30min)后得到預聚液；將所述改性蒙脫土、所述預聚液、4g1-羥基環己基苯甲酮和100g光敏樹脂混合加熱(混合加熱的溫度為40℃，混合加熱的時間為1.2h)，經光固化成型后得到所述光固化3D打印材料。

實施例4

按照實施例1的方法進行制備，不同的是，相對于100g的光敏樹脂，所述鄰苯二甲酸二烯丙酯的用量為20g，所述過氧化苯甲酰的用量為2g，所述1-羥基環己基苯甲酮的用量為2g，所述蒙脫土的用量為1g，所述季銨鹽的用量為5g。

實施例5

按照實施例1的方法進行制備，不同的是，相對于100g的光敏樹脂，所述鄰苯二甲酸二烯丙酯的用量為40g，所述過氧化苯甲酰的用量為8g，所述1-羥基環己基苯甲酮的用量為6g，所述蒙脫土的用量為4g，所述季銨鹽的用量為10g。

對比例1

按照實施例1的方法進行制備，不同的是，相對于100g的光敏樹脂，所述鄰苯二甲酸二烯丙酯的用量為15g，所述過氧化苯甲酰的用量為1g，所述1-羥基環己基苯甲酮的用量為1g，所述蒙脫土的用量為0.8g，所述季銨鹽的用量為3g。

對比例2

按照實施例1的方法進行制備，不同的是，相對于100g的光敏樹脂，所述鄰苯二甲酸二烯丙酯的用量為45g，所述過氧化苯甲酰的用量為10g，所述1-羥基環己基苯甲酮的用量為8g，所述蒙脫土的用量為5g，所述季銨鹽的用量為12g。

測試例1

將制得的光固化3D打印材料分別存放10天和20天，并測定其黏度。

表1

通過上表數據可以看出，在本發明范圍內制得的打印材料，存放10天和20天后，其黏度較低，而在本發明范圍外制得的打印材料，存放10天和20天后，其黏度相對較高，在本發明優選的范圍內制得的打印材料，其性能更優，因此，制得的打印材料能夠儲存較長的時間，不易變質。

以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。