CN103772877B - 一种用于3d打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，按质量比由以下原料组成：丙烯酸酯30～70份、环氧树脂30～70份、聚苯乙烯微球5～60份、光稳剂0.1～5份、稀释剂10～30份、消泡剂0.1～10份、流平剂0.1～10份、抗氧剂0.1～5份、阳离子型引发剂1～10份和自由基型光聚合引发剂1～10份。本发明制备的聚苯乙烯微球改性光敏树脂具有成型速度快、力学强度高、尺寸稳定性好等优点，此外制备工艺简单，可直接应用和推广于3D打印领域制备具有复杂结构的部件。

Description

一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂及其制备方法

技术领域

本发明属于3D打印新材料领域，具体属于聚苯乙烯微球改性光敏树脂领域。

背景技术

3D打印机技术是基于材料堆积法的新型快速成型制造技术，工作时先由铺粉辊左右移动，将供粉缸里的粉末在成型缸上均匀铺设，然后根据设计好的零件模型由打印头在第一层粉末上喷出此截面形状，然后成型缸向下移动，再按照此步骤打印第二层，通过层间叠加使零件整体各截面重叠起来形成制品。

国内3D打印的普及程度较低，有关其专用光敏树脂材料的报道更是鲜有，早期的研究成果中普遍存在的问题有制件力学强度低、固化效率低和尺寸稳定性差等不足，本发明在这些方面均有所改善。

本发明所采用的聚苯乙烯微球制备方法见专利CN 101921353，是一种粒径可控、单分散性好的高分子量聚苯乙烯微球。在成型速度方面，本发明提供的用于3D打印的光敏树脂固化速度快，可大幅缩短研发和生产周期。在力学强度方面，微米级别聚苯乙烯微球的加入可大幅提高其各项力学性能，并提高尺寸稳定性。本发明制备工艺简单，可直接应用和推广于3D打印领域制备具有复杂结构的部件。

发明内容

本发明提供了一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，所制备的聚苯乙烯微球改性光敏树脂具有成型速度快、力学强度高、尺寸稳定性好等优点，此外制备工艺简单，可直接应用和推广于3D打印领域制备具有复杂结构的部件。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，包含以下重量份的组份：

丙烯酸酯30～70份，

环氧树脂30～70份，

聚苯乙烯微球5～60份，

光稳剂0.1～5份，

稀释剂10～30份，

消泡剂0.1～10份，

流平剂0.1～10份，

抗氧剂0.1～5份

阳离子型引发剂1～10份，

自由基型光聚合引发剂1～10份。

所述的丙烯酸酯为环氧丙烯酸单酯、聚氨酯丙烯酸酯和多元醇丙烯酸酯丙烯酸中的至少一种。

所述的环氧树脂为酚醛型环氧树脂、双酚S型环氧树脂和氨基环氧树脂中的至少一种。

所述的聚苯乙烯微球粒径为1μm～50μm。

所述的光稳剂为2,4-二羧基二苯甲酮、氯化苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。

所述的稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚和三丙二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

所述的消泡剂为二甲基聚硅氧烷、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚和聚醚硅氧烷中的至少一种；所述的流平剂为有机硅-环氧乙烷共聚物、有机硅-环氧丙烷共聚物和聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述的抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯或N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的至少一种。

所述的阳离子型引发剂为碘鎓盐或锍鎓盐。

所述的自由基型光聚合引发剂为二苯甲酮、氯化二苯甲酮和安息香二甲醚中的至少一种。

所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入丙烯酸酯30～70份、环氧树脂30～70份、稀释剂10～30份、消泡剂0.1～10份、流平剂0.1～10份、阳离子型引发剂1～10份和自由基型光聚合引发剂1～10份，升温至50℃～90℃，搅拌约10min～30min，得到淡黄色均一液体；

（2）在上述液体中加入聚苯乙烯微球5～60份、光稳剂0.1～5份和抗氧剂0.1～5份，超声分散10min～30min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂。

在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

本发明的有益效果在于：

1、本发明制备的用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂具有成型速度快、力学强度高、尺寸稳定性好等优点，此外制备工艺简单，可直接应用和推广于3D打印领域制备具有复杂结构的部件。

2、制件的拉伸强度最大为75MPa，较改性前光敏树脂提高了88%；制件的收缩率最小为0.6%，较改性前光敏树脂减小了60%。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明内容进行进一步的说明，但所述实施例并非是对本发明实质精神的简单限定，任何基于本发明实质精神

所作出的简单变化或等同替换均应属于本发明所要求保护的范围之内。如无特别说明，各实例中所述份数均为重量份。

制备的样品在23℃、50%湿度环境下调节后，分别采用ASTM D638和ASTM D 955-08检测拉伸强度和收缩率。

本发明的具体实施例如下：

实施例1

（1）按以下比例配备原料：

环氧丙烯酸单酯15份，

聚氨酯丙烯酸酯15份，

酚醛型环氧树脂15份，

双酚S型环氧树脂15份，

聚苯乙烯微球5份，

光稳剂2,4-二羧基二苯甲酮0.1份，

光稳剂氯化苯并三唑0.1份，

稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10份，

稀释剂乙氧化基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10份，

消泡剂二甲基聚硅氧烷 0.1份，

消泡剂环氧乙烷环氧丙烷共聚醚 0.1份，

流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物 0.1份，

流平剂有机硅-环氧丙烷共聚物 0.1份，

抗氧剂四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯0.1份，

抗氧剂三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯0.1份，

阳离子型引发剂碘鎓盐1份，

自由基型光聚合引发剂二苯甲酮1份，

自由基型光聚合引发剂氯化二苯甲酮1份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入环氧丙烯酸单酯15份、聚氨酯丙烯酸酯15份、酚醛型环氧树脂15份、双酚S型环氧树脂15份、稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10份、稀释剂乙氧化基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10份、消泡剂二甲基聚硅氧烷0.1份、消泡剂环氧乙烷环氧丙烷共聚醚 0.1份、流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物 0.1份、流平剂有机硅-环氧丙烷共聚物 0.1份、、阳离子型引发剂碘鎓盐1份、自由基型光聚合引发剂二苯甲酮1份、自由基型光聚合引发剂氯化二苯甲酮1份，升温至50℃，搅拌约10min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球5份、光稳剂2,4-二羧基二苯甲酮0.1份、光稳剂氯化苯并三唑0.1份、抗氧剂四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯0.1份和抗氧剂三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯0.1份，超声分散10min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

实施例2

（1）按以下比例配备原料：

环氧丙烯酸单酯30份，

酚醛型环氧树脂70份，

聚苯乙烯微球10份，

光稳剂2,4-二羧基二苯甲酮0.1份，

稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10份，

消泡剂二甲基聚硅氧烷 0.1份，

流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物 10份，

抗氧剂四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯0.1份

阳离子型引发剂碘鎓盐10份，

自由基型光聚合引发剂二苯甲酮1份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入环氧丙烯酸单酯30份、酚醛型环氧树脂70份、稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10份、消泡剂二甲基聚硅氧烷 0.1份、流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物 10份、阳离子型引发剂碘鎓盐10份和自由基型光聚合引发剂二苯甲酮1份，升温至50℃，搅拌约30min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球10份、光稳剂2,4-二羧基二苯甲酮0.1份和抗氧剂四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯0.1份，超声分散10min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

实施例3

（1）按以下比例配备原料：

环氧丙烯酸单酯35份，

酚醛型环氧树脂65份，

聚苯乙烯微球15份，

光稳剂2,4-二羧基二苯甲酮0.5份，

稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15份，

消泡剂二甲基聚硅氧烷 1份，

流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物 9份，

抗氧剂四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯0. 5份

阳离子型引发剂碘鎓盐9份，

自由基型光聚合引发剂二苯甲酮2份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入环氧丙烯酸单酯35份、酚醛型环氧树脂65份、稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15份、消泡剂二甲基聚硅氧烷 1份、流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物 9份、阳离子型引发剂碘鎓盐9份、自由基型光聚合引发剂二苯甲酮2份，升温至50℃，搅拌约30min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球15份、光稳剂2,4-二羧基二苯甲酮0.5份和抗氧剂四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯0. 5份，超声分散10min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

实施例4

（1）按以下比例配备原料：

聚氨酯丙烯酸酯40份，

双酚S型环氧树脂60份，

聚苯乙烯微球20份，

光稳剂氯化苯并三唑1份，

稀释剂乙氧化基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份，

消泡剂环氧乙烷环氧丙烷共聚醚 2份，

流平剂有机硅-环氧丙烷共聚物 8份，

抗氧剂三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯1份

阳离子型引发剂碘鎓盐8份，

自由基型光聚合引发剂氯化二苯甲酮3份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入聚氨酯丙烯酸酯40份、双酚S型环氧树脂60份、稀释剂乙氧化基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份、消泡剂环氧乙烷环氧丙烷共聚醚 2份、流平剂有机硅-环氧丙烷共聚物 8份、阳离子型引发剂碘鎓盐8份、自由基型光聚合引发剂氯化二苯甲酮3份，升温至60℃，搅拌约20min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球20份、光稳剂氯化苯并三唑1份和抗氧剂三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯1份，超声分散10min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

实施例5

（1）按以下比例配备原料：

聚氨酯丙烯酸酯45份，

双酚S型环氧树脂55份，

聚苯乙烯微球25份，

光稳剂氯化苯并三唑1.5份，

稀释剂乙氧化基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份，

消泡剂环氧乙烷环氧丙烷共聚醚 3份，

流平剂有机硅-环氧丙烷共聚物 7份，

抗氧剂三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯1.5份

阳离子型引发剂碘鎓盐7份，

自由基型光聚合引发剂氯化二苯甲酮4份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入聚氨酯丙烯酸酯45份、双酚S型环氧树脂55份、稀释剂乙氧化基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份、消泡剂环氧乙烷环氧丙烷共聚醚 3份、流平剂有机硅-环氧丙烷共聚物 7份、阳离子型引发剂碘鎓盐7份、自由基型光聚合引发剂氯化二苯甲酮4份，升温至60℃，搅拌约20min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球25份、光稳剂氯化苯并三唑1.5份和抗氧剂三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯1.5份，超声分散20min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

实施例6

（1）按以下比例配备原料：

聚氨酯丙烯酸酯50份，

双酚S型环氧树脂50份，

聚苯乙烯微球30份，

光稳剂氯化苯并三唑2份，

稀释剂乙氧化基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯25份，

消泡剂环氧乙烷环氧丙烷共聚醚 4份，

流平剂有机硅-环氧丙烷共聚物 6份，

抗氧剂三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯2份

阳离子型引发剂锍鎓盐6份，

自由基型光聚合引发剂氯化二苯甲酮5份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入聚氨酯丙烯酸酯50份、双酚S型环氧树脂50份、稀释剂乙氧化基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯25份、消泡剂环氧乙烷环氧丙烷共聚醚 4份、流平剂有机硅-环氧丙烷共聚物 6份、阳离子型引发剂锍鎓盐6份、自由基型光聚合引发剂氯化二苯甲酮5份，升温至70℃，搅拌约20min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球30份、光稳剂氯化苯并三唑2份和抗氧剂三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯2份，超声分散20min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

实施例7

（1）按以下比例配备原料：

多元醇丙烯酸酯丙烯酸55份，

氨基环氧树脂45份，

聚苯乙烯微球35份，

光稳剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮2.5份，

稀释剂乙二醇二缩水甘油醚25份，

消泡剂聚醚硅氧烷 5份，

流平剂聚二甲基硅氧烷 5份，

抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺2.5份

阳离子型引发剂锍鎓盐5份，

自由基型光聚合引发剂安息香二甲醚6份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入多元醇丙烯酸酯丙烯酸55份、稀释剂乙二醇二缩水甘油醚25份、消泡剂聚醚硅氧烷 5份、流平剂聚二甲基硅氧烷5份、阳离子型引发剂锍鎓盐5份、自由基型光聚合引发剂安息香二甲醚6份，升温至70℃，搅拌约10min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球35份、光稳剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮2.5份和抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺2.5份，超声分散20min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

实施例8

（1）按以下比例配备原料：

多元醇丙烯酸酯丙烯酸60份，

氨基环氧树脂40份，

聚苯乙烯微球40份，

光稳剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮3份，

稀释剂乙二醇二缩水甘油醚30份，

消泡剂聚醚硅氧烷 6份，

流平剂聚二甲基硅氧烷 4份，

抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺3份

阳离子型引发剂锍鎓盐4份，

自由基型光聚合引发剂安息香二甲醚7份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入多元醇丙烯酸酯丙烯酸60份、氨基环氧树脂40份、稀释剂乙二醇二缩水甘油醚30份、消泡剂聚醚硅氧烷 6份、流平剂聚二甲基硅氧烷 4份、阳离子型引发剂锍鎓盐4份、自由基型光聚合引发剂安息香二甲醚7份，升温至80℃，搅拌约10min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球40份、光稳剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮3份和抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺3份，超声分散30min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

实施例9

（1）按以下比例配备原料：

多元醇丙烯酸酯丙烯酸65份，

氨基环氧树脂35份，

聚苯乙烯微球50份，

光稳剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮4份，

稀释剂三丙二醇二缩水甘油醚30份，

消泡剂聚醚硅氧烷 8份，

流平剂聚二甲基硅氧烷 3份，

抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺4份

阳离子型引发剂锍鎓盐3份，

自由基型光聚合引发剂安息香二甲醚8份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入多元醇丙烯酸酯丙烯酸65份、氨基环氧树脂35份、稀释剂三丙二醇二缩水甘油醚30份、消泡剂聚醚硅氧烷 8份、流平剂聚二甲基硅氧烷 3份、阳离子型引发剂锍鎓盐3份、自由基型光聚合引发剂安息香二甲醚8份，升温至80℃，搅拌约10min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球50份、光稳剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮4份和抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺4份，超声分散30min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

实施例10

（1）按以下比例配备原料：

多元醇丙烯酸酯丙烯酸70份，

氨基环氧树脂30份，

聚苯乙烯微球60份，

光稳剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮5份，

稀释剂三丙二醇二缩水甘油醚30份，

消泡剂聚醚硅氧烷 10份，

流平剂聚二甲基硅氧烷 0.1份，

抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺5份

阳离子型引发剂锍鎓盐1份，

自由基型光聚合引发剂安息香二甲醚10份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入多元醇丙烯酸酯丙烯酸70份、氨基环氧树脂30份、聚苯乙烯微球60份、稀释剂三丙二醇二缩水甘油醚30份、消泡剂聚醚硅氧烷 10份、流平剂聚二甲基硅氧烷 0.1份、阳离子型引发剂锍鎓盐1份、自由基型光聚合引发剂安息香二甲醚10份，升温至90℃，搅拌约10min，得到淡黄色均一液体；

（3）在上述液体中加入聚苯乙烯微球60份、光稳剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮5份和抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺5份，超声分散30min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂；

（4）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

对照实例1

（1）按以下比例配备原料：

环氧丙烯酸单酯30份，

酚醛型环氧树脂50份，

稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份，

消泡剂二甲基聚硅氧烷 0.1份，

流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物 2份，

阳离子型引发剂碘鎓盐3份，

自由基型光聚合引发剂二苯甲酮3份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入上述原料，升温至70℃，搅拌约10min，得到淡黄色均一液体；

（3）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

成型制件性能检测见表一。

对照实例2

（1）按以下比例配备原料：

多元醇丙烯酸酯丙烯酸50份，

氨基环氧树脂30份，

稀释剂三丙二醇二缩水甘油醚30份，

消泡剂聚醚硅氧烷 5份，

流平剂聚二甲基硅氧烷 2份，

阳离子型引发剂锍鎓盐10份，

自由基型光聚合引发剂安息香二甲醚3份。

（2）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入上述原料，升温至70℃，搅拌约20min，得到淡黄色均一液体；

（3）在3D打印设备上将上述材料制备为制件，工艺参数为：光源功率10W，扫描速度2000mm/s，烧结厚度为0.1mm，制备为所需制件。

成型制件性能检测见表一。

表一：

性能	拉伸强度（MPa）	收缩率（%）
			实施例1	66	1.0
实施例2	65	1.0
			实施例3	68	0.9
实施例4	70	0.9
			实施例5	73	0.8
实施例6	72	0.6
			实施例7	74	0.7
实施例8	75	0.9
			实施例9	73	0.8
实施例10	71	0.9
			实施例11	70	1.0
实施例12	66	0.9
			对照实例1	40	1.3
对照实例2	42	1.5

通过本方法制备的用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂材料，具有成型速度快、力学强度高、尺寸稳定性好等优点。通过表一数据可知，制件的拉伸强度最大为75MPa，较改性前光敏树脂（对照实例1）提高了88%；制件的收缩率最小为0.6%，较改性前光敏树脂减小了60%。此外制备工艺简单，可直接应用和推广于3D打印领域制备具有复杂结构的部件。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，包含以下重量份的组份：

丙烯酸酯30～70份，

环氧树脂30～70份，

聚苯乙烯微球5～60份，

光稳剂0.1～5份，

稀释剂10～30份，

消泡剂0.1～10份，

流平剂0.1～10份，

抗氧剂0.1～5份

阳离子型引发剂1～10份，

自由基型光聚合引发剂1～10份。

2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，所述的丙烯酸酯为环氧丙烯酸单酯、聚氨酯丙烯酸酯和多元醇丙烯酸酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，所述的环氧树脂为酚醛型环氧树脂、双酚S型环氧树脂和氨基环氧树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，所述的聚苯乙烯微球粒径为1μm～50μm。

5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，所述的光稳剂为2,4-二羧基二苯甲酮、氯化苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，所述的稀释剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚和三丙二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，所述的消泡剂为二甲基聚硅氧烷、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚和聚醚硅氧烷中的至少一种；所述的流平剂为有机硅-环氧乙烷共聚物、有机硅-环氧丙烷共聚物和聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述的抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯和N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，所述的阳离子型引发剂为碘鎓盐或锍鎓盐。

9.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂，其特征在于，所述的自由基型光聚合引发剂为二苯甲酮、氯化二苯甲酮和安息香二甲醚中的至少一种。

10.权利要求1所述的一种用于3D打印的聚苯乙烯微球改性光敏树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在装有搅拌器和冷凝管的特制玻璃三口瓶中，依次加入丙烯酸酯30～70份、环氧树脂30～70份、稀释剂10～30份、消泡剂0.1～10份、流平剂0.1～10份、阳离子型引发剂1～10份和自由基型光聚合引发剂1～10份，升温至50℃～90℃，搅拌10min～30min，得到淡黄色均一液体；

（2）在上述液体中加入聚苯乙烯微球5～60份、光稳剂0.1～5份和抗氧剂0.1～5份，超声分散10min～30min至均一状态，即得到用于3D打印的一种聚苯乙烯微球改性光敏树脂。