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光敏樹脂指用于光固化快速成型的材料為液態(tài)光固化樹脂,或稱液態(tài)光敏樹脂。3D打印用光敏樹脂和其他行業(yè)使用的光敏樹脂基本一樣是由以下幾個(gè)組分構(gòu)成。
1. 光敏預(yù)聚體。光敏預(yù)聚體是指可以進(jìn)行光固化的低分子量的預(yù)聚體,其分子量通常在1 000~5 000之間。它是材料最終性能的決定因素。光敏樹脂材料預(yù)聚體主要有丙烯酸酯化環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、聚氨酯和多硫醇/多烯光固化樹脂體系幾類。
2. 活性稀釋劑?;钚韵♂寗┲饕侵负协h(huán)氧基團(tuán)的低分子量環(huán)氧化合物,它們可以參加環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng),成為環(huán)氧樹脂固化物的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一部分。活性稀釋劑按其每個(gè)分子所含反應(yīng)性基團(tuán)的多少,可以分為單官能團(tuán)活性稀釋劑、雙官能團(tuán)活性稀釋劑和多官能團(tuán)活性稀釋劑,如單官能團(tuán)的苯乙烯(St)、乙烯基吡咯烷酮(NVP)、醋酸乙烯酯(VA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸異辛酯(EHA)、(甲基)丙烯酸羥基酯(HEA、HEMA、HPA)等;雙官能團(tuán)的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)等;多官能團(tuán)的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等。按官能團(tuán)的種類,則可分為(甲基)丙烯酸酯類、乙烯基類、乙烯基醚類、環(huán)氧類等。按固化機(jī)理也可分為自由基型和陽離子型兩類。從結(jié)構(gòu)看,自由基型的活性稀釋劑都是具有C=C不飽和雙鍵的單體,如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基,光固化活性依次為:丙烯酰氧基>甲基丙烯酰氧基>乙烯基>烯丙基。
3. 光引發(fā)劑和光敏劑。光引發(fā)劑和光敏劑都是在聚合過程中起促進(jìn)引發(fā)聚合的作用,但兩者又有明顯區(qū)別,光引發(fā)劑在反應(yīng)過程中起引發(fā)劑的作用,本身參與反應(yīng),反應(yīng)過程中有消耗;而光敏劑則是起能量轉(zhuǎn)移作用,相當(dāng)于催化劑的作用,反應(yīng)過程中無消耗。光引發(fā)劑是通過吸收光能后形成一些活性物質(zhì)如自由基或陽離子從而引發(fā)反應(yīng),主要的光引發(fā)劑包括安息香及其衍生物、苯乙酮衍生物、三芳基硫鈴鹽類等。光敏劑的作用機(jī)理主要包括能量轉(zhuǎn)換、奪氫和生成電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物三種,主要的光敏劑包括二苯甲酮、米氏酮、硫雜蒽酮、聯(lián)苯酰等。
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