光固化3D打印树脂一般用聚丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂等低聚物作为原料,还有丙烯酸酯类、乙烯基醚类等活性单体,以及阳离子型、自由基型、自由基/阳离子混杂型等光引发剂和其他助剂。不过阳离子型光固化树脂成本较高,在应用上有很大限制。传统的自由基型光固化树脂原料价格便宜,反应条件相对温和,但它的固化速度比较慢,用于3D打印时耗时较长,固化后树脂收缩率大、附着力和力学性能差,还存在氧阻聚、无后固化等问题,这大大限制了它在3D打印领域的应用。最近,随着巯基与双键点击反应的研究不断发展,有了很多相关进展。这种反应具有高反应活性、快速响应性且不受氧阻聚影响,在3D打印中很有潜力。所以利用光敏树脂结构中巯基与双键点击反应的优势,能够得到力学性能好、固化速度快、成型精度高的光敏树脂材料。在本文实验中,用丙烯酸酯和不同官能度的巯基按不同比例混合,制备用于3D打印的光敏树脂基液。

3D打印测试样条的力学性能,来探究最合适的配方组成与比例,目的是找到一种兼备高力学性能和高精度、能用于LCD打印的光敏树脂配方。因为纯光敏树脂的综合性能受材料结构限制,单纯用纯光敏树脂打印出来的产品综合性能可能不太好。向树脂体系中添加纳米填料来改善性能是个很好的办法。纳米填料与树脂基质之间可能形成有序结构,纳米材料渗入到树脂空隙中能增强力学性能。与纯有机聚合物相比,无机纳米粒子的引入可以提高材料的综合性能。所以纳米填料的复合树脂能在提升机械性能的同时赋予材料新的功能,比如耐热性和高折光率等。本文实验会研究加入改性后的二氧化锆的复合光敏树脂材料的表征和综合性能。