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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810607917.6 (22)申请日 2018.06.13 (71)申请人 东莞市原力无限打印科技有限公司 地址 523000 广东省东莞市高埗镇低涌村 创兴路廉商智造产业园E栋 (72)发明人 周遂新 (74)专利代理机构 广州市南锋专利事务所有限 公司 44228 代理人 罗晓聪 (51)Int.Cl. C08L 63/00(2006.01) C08L 75/04(2006.01) C08L 71/02(2006.01) C08K 3/04(2006.01) B33Y。
2、 70/00(2015.01) C09K 5/14(2006.01) B29C 64/124(2017.01) (54)发明名称 一种高导热高强度高韧性的光固化三维打 印材料 (57)摘要 本发明公开一种高导热高强度高韧性的光 固化三维打印材料， 该光固化三维打印材料包括 以下原材料： 树脂材料、 光引发剂、 助剂、 改性剂 或颜料或染料， 其中， 所述树脂材料或改性剂部 分或全部地利用石墨烯改性， 使光固化三维打印 材料含重量百分比为0.15的石墨烯， 且石 墨烯均匀分散于光固化三维打印材料中。 本发明 充分利用石墨烯的高导热性、 高强度及高韧性， 实现三维打印实体具有高导热高强度高韧性， 。
3、其 中， 导热率10w/m.k， 弯曲强度66mpa， 拉伸率 7， 从而实现了打印实体在热流道或注射成型 等模具方面的应用， 令本发明具有极强的市场竞 争力。 权利要求书1页 说明书6页 CN 108822494 A 2018.11.16 CN 108822494 A 1.一种高导热高强度高韧性的光固化三维打印材料， 其包括以下原材料： 树脂材料、 光 引发剂、 助剂、 改性剂、 颜料或染料； 其特征在于： 所述树脂材料或改性剂部分或全部地利用石墨烯改性， 使光固化三维打 印材料含重量百分比为0.15的石墨烯， 且石墨烯均匀分散于光固化三维打印材料 中。 2.根据权利要求1所述的一种高导热高。
4、强度高韧性的光固化三维打印材料， 其特征在 于： 所述树脂材料包括采用石墨烯改性环氧树脂得到10石墨烯含量的预混树脂， 然后按 重量百分比为20的添加量组成光固化三维打印材料。 3.根据权利要求1所述的一种高导热高强度高韧性的光固化三维打印材料， 其特征在 于： 所述树脂材料包括采用氧化石墨烯改性TPU， 制得10石墨烯含量的改性树脂， 然后按 重量百分比为5的添加量组成光固化三维打印材料。 4.根据权利要求1所述的一种高导热高强度高韧性的光固化三维打印材料， 其特征在 于： 所述树脂材料包括采用表面改性的石墨烯分散于氧杂环丁烷中制得10石墨烯含量的 预混树脂， 然后按重量百分比为15的添加量。
5、组成光固化三维打印材料。 5.根据权利要求1所述的一种高导热高强度高韧性的光固化三维打印材料， 其特征在 于： 所述树脂材料包括环氧树脂、 环氧活性稀释剂、 丙烯酸树脂、 石墨烯改性树脂， 各原材料 重量百分比为： 环氧树脂60-80、 环氧活性稀释剂5-25、 丙烯酸树脂5-15、 石墨烯改性 树脂1-20、 光引发剂1-14、 助剂1-10、 填料及改性剂0-5、 或颜料或染料0-1。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108822494 A 2 一种高导热高强度高韧性的光固化三维打印材料 技术领域： 0001 本发明涉及3D打印技术领域， 特指一种高导热高强度高韧性的光固化三维打印材 料。
6、。 背景技术： 0002 SLA技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。 这种液态材料在一定波长和 强度的紫外光照射下能迅速发生光聚合反应， 分子量急剧增大， 材料也就从液态转变成固 态。 0003 SLA工作原理： 液槽中盛满液态光敏树脂， 激光束在偏转镜作用下， 能在液态光敏 树脂表面上扫描， 扫描的轨迹及光线的有无均由计算机控制， 激光束光点或光斑打到的地 方， 液态光敏树脂就会固化。 成型开始时， 工作平台在液面下一个确定的深度， 聚焦后的激 光束光点或光斑在液面上按计算机的指令逐点扫描， 即逐点固化。 当一层扫描完成后.未被 照射的地方仍是液态光敏树脂。 然后升降台带动平台下降一层。
7、高度， 已成型的层面上又布 满一层液态光敏树脂， 刮板将粘度较大的光敏树脂液面刮平， 然后再进行下一层的扫描， 新 固化的一层牢固地粘在前一层上， 如此重复直到整个3D模型制造完毕， 得到一个三维实体 模型。 0004 SLA三维打印实体在原型设计及外观评估方面具有精度高、 效率高、 低成本等优 势， 但对于具有一定功能要求(如耐温、 导电、 导热、 高韧性)的实体， 商品化SLA光固化组份 包括光敏树脂、 光引发剂、 助剂、 改性剂、 颜料或染料， 利用上述组份打印的三维实体通常为 热的不良导体， 导热率0.2w/m.k， 不能实现有热传导或热交换的功能， 另一些特别的商业 化SLA实体采用。
8、较大量的陶瓷粉， 具有类陶瓷的导热性， 导热率约1.02.0w/m.k， 但拉伸率 10w/m.k， 弯曲强度66mpa， 拉伸率7， 从而实现了打印实体在热流道或注射 成型等模具方面的应用， 令本发明具有极强的市场竞争力。 具体实施方式： 0013 下面结合具体实施例对本发明进一步说明。 0014 本发明为一种高导热高强度高韧性的光固化三维打印材料， 其包括以下原材料： 树脂材料、 光引发剂、 助剂、 改性剂、 颜料或染料， 其中， 所述树脂材料或改性剂部分或全部 地利用石墨烯改性， 使光固化三维打印材料含重量百分比为0.15的石墨烯， 且石墨 烯均匀分散于光固化三维打印材料中。 本发明充分。
9、利用石墨烯的高导热性、 高强度及高韧 性， 实现三维打印实体具有高导热高强度高韧性， 其中， 导热率10w/m.k， 弯曲强度66mpa， 拉伸率7， 从而实现了打印实体在热流道或注射成型等模具方面的应用， 令本发明具有 极强的市场竞争力。 0015 所述树脂材料包括环氧树脂、 环氧活性稀释剂、 丙烯酸树脂、 石墨烯改性树脂， 各 原材料重量百分比为： 环氧树脂60-80、 环氧活性稀释剂5-25、 丙烯酸树脂5-15、 石墨 烯改性树脂1-20、 光引发剂1-14、 助剂1-10、 填料及改性剂0-5、 或颜料或染料0- 1。 0016 所述光引发剂包括阳离子光收发剂1-8和自由基引发剂0.。
10、5-6。 0017 所述助剂包括链转移剂。 0018 所述环氧树脂包括但不限于脂环族环氧树脂、 双酚A环氧树脂、 酚醛环氧树脂等等 中的一种。 0019 所述环氧活性稀释剂， 如三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、 甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯、 环己烷二甲醇缩水甘油醚、 丙氧化基甘油三缩水甘油醚、 乙烯基醚、 氧杂环丁烷等等。 0020 所述丙烯酸树脂， 包括环氧丙烯酸酯、 单官能(甲基)丙烯酸单体、 双官能(甲基)丙 烯酸单体、 多官能丙烯酸单体及聚氨酯丙烯树脂等等中的一种。 0021 所述石墨烯改性树脂， 如石墨烯改性环氧树脂、 石墨烯改性丙烯酸氧杂环丁烷树 脂、 石墨烯改性聚氨酯树脂， 等等。 002。
11、2 所述链转移剂， 如四氢呋喃聚醚PTHF1000/2000、 聚碳酸酯二醇、 乙氧化双酚A、 等 等。 0023 所述阳离子光收发剂， 如磷酸盐阳离子光引发剂、 三芳基硫鎓盐六氟锑酸盐UVI- 说明书 2/6 页 4 CN 108822494 A 4 6976/CPI100、 三芳基硫鎓盐六氟磷酸盐UVI-6992/CPI200K， 等等。 0024 所述自由基引发剂， 如TPO8191173(天津久日化学)等等。 0025 所述填料及改性剂， 如二氧化硅、 三氧化二铝、 橡胶弹性体， 等等。 0026 所述颜料或染料， 如钛白粉、 硫酸钡、 无色结晶紫、 柠檬黄等等。 0027 实施例一：。
12、 0028 所述树脂材料包括采用石墨烯改性环氧树脂得到10石墨烯含量的预混树脂 EP5001， 为石墨烯改性环氧树脂， 然后按重量百分比为20的添加量组成光固化三维打印 材料EX1。 0029 实施例二： 0030 所述树脂材料包括采用氧化石墨烯改性TPU， 制得10石墨烯含量的改性树脂 GT98， 为石墨烯改性聚氨酯树脂， 然后按重量百分比为5的添加量组成光固化三维打印材 料EX2。 0031 实施例三： 0032 所述树脂材料包括采用表面改性的石墨烯分散于氧杂环丁烷中制得10石墨烯 含量的预混树脂GOX101， 为石墨烯改性丙烯酸氧杂环丁烷树脂， 然后按重量百分比为15 的添加量组成光固化。
13、三维打印材料EX3。 0033 对比例1商品化光固化组份FP-15， 记为C1。 0034 对比例2商品化光固化组份PerForm， 记为C2。 0035 对比例3商品化光固化组份FP-19， 记为C3。 0036 上述三个实施例及三个对比例的具体材料名称及配方： 0037 表(一)实验用原料表 0038 说明书 3/6 页 5 CN 108822494 A 5 0039 0040 表(二)实验例及比较例成份组成 说明书 4/6 页 6 CN 108822494 A 6 0041 0042 0043 采用三维打印实体测试件分别对以上实施例1-3及对比例1-3制成的三维打印实 体测试导热率、 弯曲强度、 拉伸率。 导热率测试标准ASTM E1530， 德国耐驰热仪HFM436， 弯曲 强度、 断裂伸长率按D638M， 具体性能参数如下表： 说明书 5/6 页 7 CN 108822494 A 7 0044 0045 明显的， 高导热高强度高韧性的光固化三维打印材料的热导率及拉伸率均较高， 以具有高导热高强度高韧性。 0046 当然， 以上所述仅为本发明的具体实施例而已， 并非来限制本发明实施范围， 凡依 本发明申请专利范围所述构造、 特征及原理所做的等效变化或修饰， 均应包括于本发明申 请专利范围内。 说明书 6/6 页 8 CN 108822494 A 8 。