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对于光敏树脂材料的了解

更新时间: 2019-10-21 15:54:13  查看次数: 72    
混杂型光敏树脂自由基组分中,当引发剂含量在4%以内时,凝胶含量随引发剂的增加而增加,超过4%后凝胶含量略有下降;引发剂浓度的增加会使固化厚度下降。907和TPO的凝胶含量较高,其他的依次为1065>184>BP,考虑到907与TPO阻碍阳离子聚合因此选取1065为自由基引发剂,含量为4%。


在自由基组分中,粘度随低聚物的增加而增加,但低聚物含量超过70%以后粘度剧烈增加,不适合3D打印用光敏树脂的要求。随着低聚物的增加,收缩率变小,拉伸强度先上升后下降。不同低聚物对收缩率和拉伸强度的影响不同,低聚物621A-80的收缩率比低聚物6118略大,拉伸强度高于低聚物6118。综合考虑,选取621A-80为自由基组分的低聚物,含量为70%。


稀释剂在光敏树脂中起调节粘度和参加反应的作用,随着稀释剂的增加,树脂粘度下降,收缩率上升。不同稀释剂稀释效果不同,稀释剂TPGDA的稀释效果好于EM2387-TF,并且收缩率较小,因此选用TPGDA为自由基组分的稀释剂。


阳离子组分中,阳离子引发剂UVI6976的反应活性高于UVI6992,因此选用UVI6976为阳离子引发剂,根据自由基组分中引发剂的变化规律,含量取4%。稀释剂选取DVE-3占比为20%。为兼顾力学性能和固化速度,低聚物选取UVR6105和E-44,两者比例为1:1。


自由基组分与阳离子组分需按照一定比例混合,随着自由基组分含量的增加,收缩率呈上升趋势,但是变化速率不一。自由基组分含量超过80%后,收缩率略有下降。随着自由基组分含量的增加,拉伸强度呈现先上升后下降的规律。综合考虑收缩率和拉伸强度等因素,取自由基组分的比例为70%。


混杂型光敏树脂的优化
对光敏树脂中不同组分对混杂型光敏树脂性能的影响进行了详细的研究,最终确定了混杂型光敏树脂的主要组分。但是所制得的光敏树脂存在黄变性,存储时间短,固化后凝胶含量较低,力学性能不佳等问题,这些问题影响了光敏树脂的使用。为得到适用于SLA成型法的光敏树脂,做了以下工作:


  • 研究了后固化温度及后固化时间对凝胶含量的影响,确定制件的后固化条件。
  • 研究了光敏剂的用量对混杂型光敏树脂中阳离子部分转化率的影响。确定了光敏剂的种类和用量。
  • 为延长光敏树脂的存放时间,增加光敏树脂的存放安全性和解决光敏树脂的黄变性问题,向光敏树脂中添加了钛白粉,研究了钛白粉的添加量对光敏树脂的影响。
  • 研究了无机填料二氧化硅对光敏树脂收缩率的影响。