可見光固化的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的合成、性能與3D打印應用的研究.pdf

1、近年來3D打印技術飛速發(fā)展。以光固化3D打印技術具有打印精度高，成型速度快的優(yōu)點，成為高端3D打印的首選技術。但3D打印用光固化樹脂大多成本昂貴，限制了此類光固化3D打印技術的發(fā)展。另一方面，環(huán)氧大豆油丙烯酸酯（ESOA）是一類可再生，無污染，低成本的樹脂預聚物，在加入適當?shù)囊l(fā)劑和助劑后，可以作為光固化樹脂使用，當前報道的基于ESOA的光固化樹脂均只能在紫外區(qū)域固化，而可見光固化具有操作安全、設備成本低廉、固化深度大的優(yōu)勢，切合光固化

2、打印技術的發(fā)展趨向。
　　本文以環(huán)氧大豆油和丙烯酸為原料，一步反應合成環(huán)氧大豆油丙烯酸酯，再加入適量的光引發(fā)劑、促進劑、活性稀釋劑和阻聚劑，獲得能夠在可見光下快速固化的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯樹脂，并對其粘度、熱學、力學性能和影響這些性能的因素進行研究。同時以該光固化樹脂作為3D打印耗材，實現(xiàn)了在以普通投影儀為光源的數(shù)據光固化（DLP）3D打印機上打印成型。主要研究結果如下：
　　（1）以環(huán)氧大豆油、丙烯酸為原料，三苯基膦為催化劑

3、，一步法合成環(huán)氧大豆油丙烯酯，并引入樟腦醌-苯甲醛新型復合引發(fā)體系，首次獲得能夠在可見光下快速固化的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯預聚物。對引發(fā)劑、促進劑、活性稀釋劑、阻聚劑的用量對樹脂固化深度的影響進行研究，獲得適合環(huán)氧大豆油丙烯酯可見光有效快速固化的體系為：往環(huán)氧大豆油丙烯酯中加入相當其質量1％的樟腦醌，2%-4%的苯甲醛，10%-20%的丙烯酸，0.1%-0.2%的對苯二酚。對環(huán)氧大豆油丙烯酸酯樹脂的粘度及其可見光固化產物的力學強度、熱穩(wěn)定性

4、進行研究了，并初步探討了不同物料比、反應溫度、反應時間等因素對這些性能的影響。結果表明，環(huán)氧大豆油丙烯酸酯樹脂的可見光固化可以獲得一種具有良好熱穩(wěn)定性的，柔性透明的材料，獲得用于可見光固化的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的優(yōu)化合成條件為：原料丙烯酸與環(huán)氧大豆油中環(huán)氧基摩爾比為2：1，反應溫度為120℃，反應時間為2-3小時。
　?。?）以數(shù)據光固化（DLP）3D打印機作為成型手段，首次實現(xiàn)了的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的可見光DLP光固化3D打印成型