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(yīng)用的研究.pdf

1、近年來3D打印技術(shù)飛速發(fā)展。以光固化3D打印技術(shù)具有打印精度高，成型速度快的優(yōu)點(diǎn)，成為高端3D打印的首選技術(shù)。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(shù)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(yù)聚物，在加入適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑和助劑后，可以作為光固化樹脂使用，當(dāng)前報(bào)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(shè)備成本低廉、固化深度大的優(yōu)勢，切合光固化

2、打印技術(shù)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(yīng)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(jìn)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(xué)、力學(xué)性能和影響這些性能的因素進(jìn)行研究。同時(shí)以該光固化樹脂作為3D打印耗材，實(shí)現(xiàn)了在以普通投影儀為光源的數(shù)據(jù)光固化（DLP）3D打印機(jī)上打印成型。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）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(fù)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(yù)聚物。對引發(fā)劑、促進(jìn)劑、活性稀釋劑、阻聚劑的用量對樹脂固化深度的影響進(jìn)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(dāng)其質(zhì)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(chǎn)物的力學(xué)強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性

4、進(jìn)行研究了，并初步探討了不同物料比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素對這些性能的影響。結(jié)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(yīng)溫度為120℃，反應(yīng)時(shí)間為2-3小時(shí)。
　　（2）以數(shù)據(jù)光固化（DLP）3D打印機(jī)作為成型手段，首次實(shí)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