技术领域
[0001] 本申请涉及三维打印技术领域,尤其涉及三维打印材料及三维物体、三维物体打印方法。
相关背景技术
[0002] 三维物体打印技术主要过程是获取三维物体的数字模型,并对所述数字模型进行切片分层以及对每个切片层进行数据处理和转换从而得到每个切片层的打印数据,打印装置根据切片层打印数据进行逐层打印并叠加制造出三维物体。
[0003] 三维物体打印技术主要包括立体光固化技术(简称SLA技术)、数字光处理技术(简称DLP技术)、连续液面制造技术(简称CLIP技术)、三维喷墨打印技术等,这些都是基于液态光敏材料在紫外光照射下发生交联反应而固化成型的原理形成三维物体。
[0004] 三维打印技术中,三维打印材料对三维物体的性质至关重要,以三维喷墨打印技术为例,现有光固化三维喷墨打印材料打印得到的三维物体存在韧性差、易环境应力开裂,耐候性差等问题,当在光固化三维喷墨打印材料中加入增韧粒子,以提高三维物体的韧性时,容易引起三维物体的强度下降,且含有增韧粒子的三维打印材料粘度较高,如果用于三维喷墨打印可能会引起打印头的堵塞,因此,寻求一种兼具硬度和韧性需求的三维喷墨打印用材料尤为关键。
具体实施方式
[0043] 为了更好的理解本申请的技术方案,下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0044] 应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
[0045] 在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其它含义。
[0046] 应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0047] 本申请提供一种三维打印材料,该三维打印材料按照质量百分含量包括:第一光固化组分40%~80%、第二光固化组分5%~50%、相容促进剂5%~15%以及光引发剂0.5%~10%;其中,所述第一光固化组分包括第一预聚物和活性单体,所述第二固化组分包括第二预聚物,所述第一预聚物的数均分子量小于所述第二预聚物的数均分子量,所述第一预聚物的表面张力与第二预聚物的表面张力不同。
[0048] 在上述方案中,三维打印材料包括结构相容性差的第一光固化组分和第二光固化组分,通过相容促进剂使两者共混,形成均一、稳定的体系,保证三维打印材料的排出稳定性,可以有效避免三维打印材料堵塞打印头;固化反应后,包含数均分子量小的第一预聚物的第一光固化组分固化形成三维物体的连续相,包含数均分子量大的第二预聚物的第二光固化组分固化形成三维物体的分散相,使得三维物体能够兼具由连续相带来的高强度和由分散相带来的高韧性,如此,可兼顾三维物体的高强度与高韧性,且具有较强的耐环境应力开裂性能和耐温性。
[0049] 需要说明的是,连续相是指在体系中分散其他物质的物质,连续相主要承担体系的机械性能,连续相稳定性高,能够提高三维物体的强度。
[0050] 分散相是指在分散体系中以细小微粒形式存在的物质,分散相与连续相形成“海‑岛结构”,其中,分散相作为“海‑岛结构”中的岛,能够增强三维物体的强度及韧性。
[0051] 相容促进剂是指借助于分子间的键合力,促使不相容的两种聚合物结合在一起,进而得到稳定的共混物。第一预聚物和第二预聚物由于数均分子量和表面张力的不同,因而两者相容性较差,通过相容促进剂的作用使二者共混得到均一、稳定的体系,保证三维打印材料的排出稳定性,可以有效避免三维打印材料堵塞打印头。
[0052] 每个组分采用不同的化合物,或者采用不同比例的各个组分,对于三维打印材料的性质都会产生影响。在本申请中,通过调整各个组分的具体选择,以及调整各个组分之间的比例,能够得到低粘度的用于三维喷墨打印的材料或者高粘度的用于SLA技术或DLP技术的打印材料。
[0053] 相比于SLA技术和DLP技术,三维喷墨打印技术对所用三维打印材料的粘度和流畅性具有更高的要求,比如在打印头正常工作温度范围内,三维打印材料的粘度需降低至适于正常喷射的粘度,比如8cp~15cp,尤其是当打印头的正常工作温度低于80℃时,要求三维打印材料的粘度能在瞬间下降至适于正常喷射的粘度,这就要求三维打印材料在室温25℃下具有较低的粘度,比如低于50cp。
[0054] 在本申请一些示例中所提供的三维打印材料,在25℃时的粘度为10cp~60cp、表面张力为20mN/m~35mN/m;在工作温度30℃~70℃下的粘度为8cp~15cp、表面张力为20mN/m~35mN/m。从而使该打印材料具有适宜打印头喷射的粘度和表面张力,不仅利于三维打印的顺利进行,而且节约了能耗,并有效延长了打印头的使用寿命。
[0055] 在上述方案中,通过将各个组分的比例控制在上述范围,可基本使打印得到的三维物体具有优异的力学性能和耐温性能,尤其强度、韧性和耐环境应力开裂性能表现优异。
[0056] 在一些实施方式中,所述第一光固化组分包括第一预聚物和活性单体,以第一光固化组分质量为100%计,第一预聚物在第一光固化组分中的质量百分比含量为5%~15%,活性单体在第一光固化组分的质量百分比含量为85%~95%。
[0057] 第一预聚物选自聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯及纯丙烯酸树脂中至少一种。具体地,第一预聚物优选为聚醚丙烯酸酯或者聚氨酯丙烯酸酯,例如Bomar公司的BR‑372、沙多玛公司的CN981NS、N3D‑I2939、RAHN公司的Genomer2235等等。第一预聚物在第一光固化组分中的质量百分比含量具体可以是5%、6%、7%、8%、9%、10%、12%、14%或15%等,在此不做限定。
[0058] 活性单体能够用于改善第一预聚物的流变性,并且在光引发剂作用下,活性单体和第一预聚物一起发生光固化反应,在获得更高强度的同时能提高固化速度。包含第一预聚物以及活性单体的第一光固化组分,能够保证第一光固化组分的流动性以及固化效率。
[0059] 在一些实施方式中,活性单体选自(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酸酯衍生物、N‑丙烯酰吗啉(ACMO)、N‑乙烯基吡咯烷酮、乙烯基醚、乙烯基醚衍生物、丙烯酰胺及丙烯酰胺衍生物中的至少一种。例如,(甲基)丙烯酸酯单体可以是沙多玛公司的SR833NS、SR531、长兴公司的EM214等等。活性单体在第一光固化组分的质量百分比含量具体可以是85%、86%、87%、88%、89%、90%、92%、94%或95%等,在此不做限定。
[0060] 第一光固化组分的表面张力为35mN/m~45mN/m,具体可以是35mN/m、36mN/m、38mN/m、40mN/m、41mN/m、42mN/m、43mN/m或45mN/m等,在此不做限定。
[0061] 活性单体的表面张力为32mN/m~45mN/m,具体可以是32mN/m、33mN/m、34mN/m、35mN/m、36mN/m、38mN/m、40mN/m、43mN/m或45mN/m等,在此不做限定。
[0062] 第二光固化组分包括第二预聚物,在一些具体实施例中,第二光固化组分为第二预聚物。其中,第二预聚物选自聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、纯丙烯酸树脂中至少一种。第二预聚物优选为聚酯丙烯酸酯或者聚氨酯丙烯酸酯,例如沙多玛公司的CN8899NS、CN8891NS、共荣社UFC052等等。
[0063] 在一些实施方式中,所述第一预聚物的数均分子量M1小于所述第二预聚物的数均分子量M2,所述第一预聚物的表面张力σ1大于第二预聚物的表面张力σ2。
[0064] 其中,500≤所述第一预聚物的数均分子量M1≤3000,M1的取值具体可以是500、800、1000、1200、1500、1800、2000、2500、2800或3000等,在此不做限定。3000≤所述第二预聚物的数均分子量M2≤15000,M1的取值具体可以是3000、3050、3200、3500、4000、5000、
8000、9000、10000或15000等,在此不做限定。
[0065] 进一步地,所述第一预聚物的表面张力σ1大于第二预聚物的表面张力σ2,且满足10mN/m≤(σ1‑σ2)≤15mN/m,(σ1‑σ2)的取值范围为10mN/m、11mN/m、12mN/m、13mN/m、14mN/m或15mN/m等,在此不做限定。
[0066] 在一些实施方式中,第一光固化组分的表面张力为35mN/m~45mN/m,具体可以是35mN/m、36mN/m、38mN/m、40mN/m、42mN/m或45mN/m等,在此不做限定。
[0067] 在一些实施方式中,第二光固化组分的表面张力为25mN/m~30mN/m,具体可以是25mN/m、26mN/m、27mN/m、28mN/m、29mN/m或30mN/m等,在此不做限定。
[0068] 在一些实施方式中,第一光固化组分发生光固化反应后的玻璃化转变温度(Tg)为50℃~150℃,具体可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、100℃、120℃或
150℃等。第二光固化组分发生光固化反应后的玻璃化转变温度(Tg)为‑40℃~‑10℃,具体可以是‑40℃、‑35℃、‑30℃、‑25℃、‑20℃、‑15℃或‑10℃等。通过控制第一光固化组分以及第二光固化组分的质量百分比含量,第二光固化组分发生光固化反应后不会明显降低第一光固化组分发生光固化反应后的玻璃化转变温度,因此,第一光固化组分能够使得三维物体具有较高的热变形温度,第二光固化组分能够使得三维物体具有较强的耐环境应力,防止三维物体开裂。
[0069] 由于第一预聚物和第二预聚物的数均分子量和表面张力的差别,两者的结构相容性差。进而由于第一光固化组分和第二光固化组分相容性差,在光固化反应后,数均分子量小的第一光固化组分形成三维物体的连续相,数均分子量大的第二光固化组分形成三维物体的分散相,分散相与连续相形成“海‑岛结构”,其中,分散相作为“海‑岛结构”中的岛,分散相对连续相起增韧作用,保证三维物体的高强度和高韧性。
[0070] 在一些实施方式中,相容促进剂的表面张力为25mN/m~32mN/m,用于促进第一光固化组分和第二光固化组分共混,且相容促进剂与光引发剂和第二预聚物能一起发生光固化反应,在保证三维打印材料体系的均一稳定性的同时三维物体能获得高韧性。
[0071] 具体地,相容促进剂选自(甲基)丙烯酰氧基硅烷、脂环族(甲基)丙烯酸酯单体和丙氧基化的(甲基)丙烯酸酯单体中的至少一种。示例性地,3‑甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3‑甲基丙烯酰氧基丙基甲基三异丙氧基硅烷、沙多玛公司的SR420NS、SR506EG、等等。
[0072] 本申请的光引发剂为自由基光引发剂。具体地,自由基光引发剂可以选自α‑羟基酮类引发剂、酰基磷氧化合物、α‑氨基酮类和硫杂蒽酮类引发剂中至少一种。示例性地,可以是光引发剂1173、光引发剂183、光引发剂TPO、光引发剂TPO‑L、光引发剂819、光引发剂369、光引发剂907、光引发剂ITX、光引发剂DETX等。
[0073] 进一步地,该三维打印材料按照质量百分含量还包括:助剂0.05%~8%。其中,助剂选自缓聚剂、流平剂、分散剂和着色剂中的至少一种。
[0074] 可选地,该三维打印材料按照质量百分含量还包括:缓聚剂0.01%~3%、流平剂0.01%~3%、分散剂为0%~5%和着色剂0%~5%。
[0075] 具体地,缓聚剂选自抗氧剂、阻聚剂的至少一种。抗氧剂的作用主要是延缓或抑制聚合物氧化,例如可以是抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂292等。阻聚剂的作用主要是阻止其中的自由基发生聚合反应,提高材料的贮存稳定性。阻聚剂可以选自酚类、醌类或亚硝酸盐类阻聚剂中的至少一种,例如对苯二酚,对叔丁基邻苯二酚,2,6‑二叔丁基对甲基苯酚等中的至少一种。
[0076] 以三维打印材料的总质量为100%计,所述缓聚剂在三维打印材料中的质量百分含量为0.01%~3%,例如可以是0.01%、0.05%、0.08%、0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.5%、1.8%、2%、2.5%或3%。当然,其质量百分含量还可以根据实际使用情况进行配比,在此不做限定。
[0077] 流平剂主要用于提高液体的三维打印材料的流动性,同时调整材料的表面张力使其能够正常打印。只要流平剂能满足上述性能要求,本申请对流平剂的选择不做具体限定。目前市售的产品较多,可以是毕克公司的BYK333、BYK377、BYK‑UV3530、BYK‑UV3575、BYK‑UV3535等,迪高公司的TEGO wet 500、TEGO wet 270、TEGO Glide 450、TEGO RAD 2010、TEGO RAD 2011、TEGO RAD 2100、TEGO RAD 2200等。
[0078] 以三维打印材料的总质量为100%计,所述流平剂在三维打印材料中的质量百分含量为0.01%~3%,例如可以是0.01%、0.05%、0.08%、0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.5%、1.8%、2%、2.5%或3%。当然,其质量百分含量还可以根据实际使用情况进行配比,在此不做限定。
[0079] 分散剂的主要作用是用于提高材料中颗粒物的分散稳定性。只要分散剂能满足上述性能要求,本申请对分散剂的选择不做具体限定。目前市售的产品较多,可以是BYK102、BYK106、BYK108、BYK110、BYK111、BYK180,迪高Dispers 655、Dispers675、Dispers710、Dispers630、Dispers 670等。
[0080] 以三维打印材料的总质量为100%计,所述分散剂在三维打印材料中的质量百分含量为0%~5%,例如可以是0%、1%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%或5%。当然,其质量百分含量还可以根据实际使用情况进行配比,在此不做限定。
[0081] 当本申请材料不含有着色剂时,材料为透明色,打印出的制品具有较高的透明度,透明度可以达到90%、80%、70%、60%、50%等,在此不做限定。
[0082] 当含有着色剂时,着色剂可以是颜料或染料,本申请中着色剂优选为颜料,颜料具体可以选自C.I.Pigment White 6、C.I.Pigment Red 3、C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 7、C.I.Pigment Red9、C.I.Pigment Red 12、C.I.Pigment Red 13、C.I.Pigment Red 21、C.I.Pigment Red31、C.I.Pigment Red49:1、C.I.Pigment Red 58:1、C.I.Pigment Red
175;C.I.Pigment Yellow 63、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.Pigment Yellow 83;C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue 10、C.I.Pigment Blue B、Phthalocyanine Blue BX、Phthalocyanine Blue BS及C.I.Pigment Blue61:1等中的一种或多种。
[0083] 以三维打印材料的总质量为100%计,所述着色剂在三维打印材料中的质量百分含量为0~5%,例如可以是0%、1%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%或5%。当然,其质量百分含量还可以根据实际使用情况进行配比,在此不做限定。
[0084] 本申请的三维打印材料在避光条件下各组分能够稳定存在,因此稳定性高,从而能够实现长时间运输和仓储,并且三维打印材料的粘度较低,不会发生堵塞打印头喷孔的现象。在具体应用过程中,光固化反应后由于两种光固化组分的结构相容性差导致相分离,数均分子量大的第二光固化组分形成分散相,数均分子量小的第一光固化组分形成连续相,分散相为连续相起增韧作用,且不会明显降低连续相的玻璃化转变温度,使得打印成型的三维物体兼较强的耐环境应力和耐温性,不容易开裂,并且能兼顾强度和韧性。
[0085] 以下结合具体实施例进行详细阐述,实施例1‑4提供的组合物中各组分及质量百分含量见表1,对比例1‑4提供的组合物中各组分及质量百分含量见表2。
[0086] 表1
[0087]
[0088]
[0089] 采用凝胶色谱柱法测试第一预聚物、第二预聚物数均分子量,第一预聚物N3D‑I2939的数均分子量为1500左右,Genomer 2235的数均分子量500左右,BR‑372的数均分子量3000左右;第二预聚物CN8899NS的数均分子量为15000左右,UFC052的数均分子量10000左右,CN8891NS的数均分子量3000左右。
[0090] 表2
[0091]
[0092]
[0093]
[0094] 其中,采用凝胶色谱柱法测试第一预聚物MIRAMER PU210的数均分子量为小于3000,第二预聚物MIRAMER PU340的数均分子量为小于3000。
[0095] 本申请第二方面提供一种采用前述第一方面的三维打印材料的三维打印方法,图2为本发明的三维打印方法流程图,包括如下步骤:
[0096] S1:根据层打印数据,利用第一方面所述的三维打印材料形成材料层;
[0097] S2:提供能量使至少部分的材料层固化,形成切片层,其中,三维打印材料中的第一光固化组分固化后形成连续相,第二光固化组分固化后形成分散相;
[0098] S3:重复执行上述形成材料层至切片层的步骤,形成三维物体。
[0099] 上述打印方法的执行主体可以是打印装置,打印装置通过控制分配三维打印材料和固化处理实现上述步骤S1至S3,最终制造出三维物体。
[0100] 图2为本申请提供的三维物体打印装置的结构示意图,如图2所示,本申请实施例还提供一种三维物体成型装置,用于实施上述三维物体的打印方法,装置包括:
[0101] 喷墨打印头3,用于提供三维打印材料4形成材料层;
[0102] 支撑平台8,用于承载所述材料层;
[0103] 能量供应装置6,用于提供能量使至少部分的所述材料层固化。
[0104] 在一种实施方式中,喷墨打印头3可以是单通道打印头或多通道打印头,或者,单通道打印头和多通道打印头结合使用。喷墨打印头3的个数至少为1个,喷墨打印头3的数量根据所使用的三维打印材料需要施加的量有关。在其它实施例中,喷墨打印头3的数量还可以根据所使用的三维打印材料的种类以及需要施加的量有关,例如,液相的三维打印材料包括不同颜色的功能材料时,不同颜色的三维打印材料通过不同的喷墨打印头或同一喷墨打印头的不同通道喷射。例如,当需要施加的三维打印材料的量较大单个墨滴的体积不足以满足需求时,为了提高打印效率,可以同时使用多个喷墨打印头或多个通道喷射进行喷墨打印。
[0105] 能量供应装置6提供的能量可以是辐射能或热能,在本实施例中,能量供应装置6提供的能量是辐射能,能量供应装置6为紫外光LED灯、汞灯、金属卤素灯、无极灯、氙灯等。
[0106] 能够理解地,该装置还可以包括材料容器1及供墨管2,该材料容器1用于储存三维打印材料并且能够将储存在其中的三维打印材料通过供墨管2输送至打印头中。
[0107] 进一步地,本申请的三维物体打印装置还可以包括升降机构9,所述升降机构9与所述支撑平台8连接,驱动所述支撑平台8沿竖直方向上升或下降,以改变支撑平台8和喷墨打印头3在Z方向的相对距离,从而连续形成切片层并逐层叠加形成三维物体12。
[0108] 进一步地,本申请的三维物体打印装置还可以包括校平部件5,校平部件5位于喷墨打印头3和能量供应装置6之间,用于对材料层进行校平。具体地,校平部件5可以是校平棍,通过校平棍的旋转作用带走分配的多余的三维打印材料。
[0109] 本实施例中喷墨打印头3、校平部件5和能量供应装置6均安装在字车上(图2中未示出),字车在导轨7上往复移动。材料容器1、供墨管2、喷墨打印头3、三维打印材料4、校平部件5、能量供应装置6、导轨7、支撑平台8以及升降机构9均设置在成型腔室11内,成型腔室11可以是密封的腔室。
[0110] 进一步地,本申请的三维物体打印装置还可以包括控制器10,控制器10用于控制喷墨打印头3、能量供应装置6、升降机构9和校平部件5中的至少一个的工作。示例性地,控制器10可以根据层打印数据控制喷墨打印头3对三维打印材料4进行分配,控制器10可以控制能量供应装置6对材料层的辐射强度和辐射时间,控制器10可以控制支撑平台8和喷墨打印头3在Z向的相对距离等。
[0111] 利用该三维物体成型装置实施三维打印的具体过程可以为:
[0112] 在S1之前,可根据需要对三维打印材料进行预热处理。
[0113] 在S1中,喷墨打印头3根据层打印数据利用所述三维打印材料在支撑平台8上形成材料层。
[0114] 具体的,层打印数据是表示三维物体横截面的数据,本申请对于层打印数据的获取方法不受限制,可以采用本领域中三维物体打印过程中层打印数据的任一种获取方法,例如,三维物体打印之前,需要获取三维物体的模型数据,并对模型数据进行数据格式转换,如转换成STL格式、PLY格式、WRL格式等能被切片软件识别的格式,使用切片软件对模型进行切片分层处理,得到表示物体横截面层的数据也称层打印数据;该层打印数据包括表示物体形状的信息,和/或表示物体颜色的信息。
[0115] 在S2中,能量供应装置6对材料层进行照射使至少部分的材料层固化,形成切片层。其中,三维打印材料中的第一光固化组分固化后形成连续相,三维打印材料中的第二光固化组分固化后形成分散相。
[0116] 每形成一层切片层后,控制器10控制升降机构9带动支撑平台8在高度方向上(即Z方向)下移一定的距离(例如一个层厚的距离),从而使具有足够空间容纳新的切片层;然后按照上述S1‑S2形成一个切片层之后,重复执行上述步骤S1‑S2,即在前一个切片层表面继续形成材料层、对材料层进行固化形成新的切片层。当切片层在高度方向上逐层叠加后,形成三维物体12。
[0117] 本申请利用能量供应装置提供能量给材料层,从而使三维打印材料发生光固化反应而成为凝固或半凝固状态,具体的能量可以是UV光。光固化反应后由于两种光固化组分的结构相容性差导致相分离,数均分子量大的第二光固化组分形成三维物体的分散相,数均分子量小的第一光固化组分形成三维物体的连续相,可形成具有相分离结构的三维物体,其中,分散相为连续相起增韧作用,且不会明显降低连续相的玻璃化转变温度,有较强的耐环境应力开裂性能和耐温性,并且三维物体能兼顾高强度与高韧性。
[0118] 本申请根据利用实施例1‑4以及对比例1‑4提供的三维打印材料,并通过的三维打印装置以及三维打印方法打印得到三维物体,并对三维物体进行如下的性能测试,具体结果见表3、4。
[0119] 1、粘度检测
[0120] 采用DV‑I数显粘度计对三维打印材料的粘度进行测试。
[0121] 2、表面张力测试
[0122] 采用铂金板表面张力仪对三维打印材料各组分的表面张力进行测试。
[0123] 3、流畅性测试
[0124] 采用赛纳J501的3D光固化喷墨打印机持续打印三维打印材料,持续打印4小时,测试打印前后喷头的出墨情况,打印前后断线不超过10根,即打印流畅性ok,通过测试。
[0125] 4、邵氏硬度
[0126] 将三维打印材料应用于赛纳J501的3D光固化喷墨打印机上,打印GB/T2411‑2008《塑料和硬橡胶使用硬度计测定进行(邵氏硬度)》中所要求尺寸规格的受试材料并按此标准测试邵氏硬度。
[0127] 5、拉伸强度
[0128] 将三维打印材料应用于赛纳J501的3D光固化喷墨打印机上,打印GB/T528‑2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》所要求尺寸规格的受试材料,按照GB/T1040‑2006《塑料拉伸性能的测定第1部分:总则》测试三维打印材料的拉伸强度。
[0129] 6、弯曲强度
[0130] 将三维打印材料应用于赛纳J501 3D光固化喷墨打印机上,打印GB/T9341‑2008《塑料弯曲性能的测定》中所要求尺寸规格的受试材料并按此标准测试弯曲强度。
[0131] 7、冲击强度
[0132] 将三维打印材料应用于赛纳J501 3D光固化喷墨打印机上,打印GB/T1843‑2008《塑料悬臂梁冲击强度的测定》所要求尺寸规格的受试材料并按此标准测试冲击强度。
[0133] 8、玻璃化转变温度
[0134] 将三维打印材料应用于赛纳J501 3D光固化喷墨打印机上,打印GB/T 19466.2‑2004《塑料差示扫描量热法第2部分:玻璃化转变温度的测定》所要求尺寸规格的受试材料并按此标准测试玻璃化转变温度。
[0135] 9、热变形温度
[0136] 将三维打印材料应用于赛纳J501 3D光固化喷墨打印机上,打印GB/T 1634.2‑2004《塑料负荷变形温度的规定第2部分:塑料、硬橡胶和长纤维增强复合材料》所要求尺寸规格的受试材料并按此标准测量热变形温度(0.45MPa)。
[0137] 测得的实施例1~4、对比例1‑4提供的三维打印材料的性能测试结果如表3所示,测得的实施例1~4、对比例1‑4提供的三维打印材料制成的三维物体的性能测试结果如表4所示。
[0138] 表3
[0139]
[0140]
[0141] 表4
[0142]
[0143] 结论:根据表3‑表4提供的测试结果可知,本发明提供的三维打印材料适用于喷墨打印;并且,使用三维打印材料打印得到的三维物体(实施例1‑4)具有高的力学性能,具体来说三维物体的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、邵氏硬度均表现优异,且具有较高的热变形温度,即三维物体具备耐高温性。
[0144] 实施例3中由于第二预聚物含量较高,因此拉伸强度和弯曲强度稍弱,但冲击强度最大,这是因为第二光固化组分形成的分散相增多,较多的分散相能够进一步提升三维物体的韧性,即抗冲击强度增大。
[0145] 对比例1中未采用第二光固化组分,形成的三维物体韧性(冲击强度)较差。
[0146] 对比例2中第一光固化组分和第二光固化组分相容,难以生成连续相和分散相,形成的三维物体韧性(冲击强度)较差。
[0147] 对比例3中未采用相容促进剂,则第一光固化组分和第二光固化组分无法形成均一体系,喷墨打印流畅性极差,不适用于喷墨打印中。
[0148] 对比例4采用数均分子量较小的第二预聚物,难以生成连续相和分散相,形成的三维物体力学性能较差(拉伸强度、弯曲强度、冲击强度)。
[0149] 以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。