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3D打印材料光敏树脂的优化和黄变性的改善

更新时间: 2019-10-21 16:26:36  查看次数: 591    
二氧化钛对树脂黄变性的改善
通常光敏树脂固化后的样件放置一段时间后或者固化时激光功率较大时,样件会变黄,影响样件的美观,究其原因是自由基引发剂1065光解后会产生醌式结构,造成树脂变黄。


树脂的黄变影响固化后样件的美观,降低试样的可欣赏性。通过添加钛白粉可以有效地改善树脂的黄变性。下图为固化样件放置于阳光充足的室内,在不同时间的颜色变化:


从上图比较得,未加钛白粉的光敏树脂固化件在室内放置15天时出现黄变现象,当30天时,样件的变黄现象加重;而加入0.3%的钛白粉后,光敏树脂固化件在放置15天后并未出现黄变,其原因可能有两点:一方面钛白粉的加入可以屏蔽部分紫外线,降低固化件中多余引发剂的引发,从而减少黄变现象,另一方面,钛白粉白度好,着色力强、遮蔽力强,当光敏树脂出现轻微的黄变时可以将黄色遮住。样件放置30天后才出现轻微的变黄现象。虽然钛白粉可以有效降低树脂的黄变现象但是过量的钛白粉会使树脂的临界曝光量提升,固化困难,加速激光器的损耗。


光敏树脂优化的小结

后固化可以提高混杂型光敏树脂中阳离子组分的凝胶含量,当后固化时间为8小时,温度为70℃时,凝胶含量提升最大。


光敏剂蒽的加入可以提高阳离子组分的转化率,但会影响固化厚度,综合考虑其添加量为0.07%时效果最明显。


有机改性纳米二氧化硅加入到光敏树脂中,可以降低光敏树脂的固化收缩率,当添加量为1%时光敏树脂的拉伸强度提升最大。


二氧化钛的加入虽降低了固化厚度,但是提高了光敏树脂的储存安全性,当钛白粉的添加量为0.3%时,光敏树脂的临界曝光量由8.19mj/cm2提高到16.39mj/cm2,储存安全性大大提高,钛白粉的加入也降低了材料的黄变性。