1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述 1光固化3d打印 光固化3d打印材料即光固化树脂(又称uv喷墨墨水)，在紫外光的作用下发生光化学反应，从液态转变成固态，是由预聚体#65380;单体#65380;紫外光引发剂和其它助剂组成的混合物[1]#65377; 发达国家对光敏树脂的研究较早，而且3d打印机与光敏树脂的研究可以相互促进，因此发达国家在3d打印用光敏树脂研究方面依然保持领先，且已进入成熟阶段#65377;近年来国外光敏树脂做的最好的是美国3dsystems公司#65380;德国eos公司#65380;以色列objet公司(已被美国stratasys公司收购)等，这几个公司基本占据了整个3d打印用光敏树脂产品市场#65377; 在当前的几种快速成型工艺方法中，以光敏树脂为材料的光固化成型由于具有成型过程自动化程度高#65380;制造原型表面质量好#65380;尺寸精度高以及能够实现比较精细的尺寸成型等特点，得到了广泛的应用#65377;其在概念设计的交流#65380;单件小批量精密制造#65380;产品模型等诸多方面广泛应用于航空#65380;汽车#65380;电器#65380;艺术品以及医疗等行业[3]#65377; 2光敏树脂 2.1光敏树脂概述 光敏树脂即(uv)树脂，由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光(紫外光)引发剂(或称为光敏剂)#65377;在一定波长的紫外光(250~400nm)照射下能立刻引起聚合反应完成固化#65377;光敏树脂一般为液态，可用于制作高强度#65380;耐高温#65380;防水材料。

目前，研究光敏材料3d打印技术的主要有美国3dsystem公司和以色列object公司#65377;常见的光敏树脂somosnext材料#65380;树脂somos11122材料#65380;somos19120材料和环氧树脂[2]#65377; 光固化树脂体系中的单体也称作活性稀释剂，质量分数一般为20%-40%，树脂体系的粘度和固化交联密度主要受单体的影响，进而可以改善成型件的力学性能等，并减少固化过程中有机挥发物进入空气中，增强树脂的环保性#65377;单体的种类有单官能团单体和多官能团单体，这是按照每个分子中含有的可参与光固化反应活性基团的多少进行分类的#65377;一般来讲，单体的官能度越高#65380;分子量越小，则体系的光固化速度就越快#65380;粘度越低，但是会造成体系的收缩率过大#65380;脆性过高，并且其毒性和刺激性越强[4]#65377; 预聚体是光固化树脂的主要成分，大多含有c=c#65380;c=o和芳香基团等能在光照条件下进一步反应或发生聚合的基团，多为官能团较多的大分子化合物，它的聚合固化过程是在光引发剂的引发作用下迅速完成的#65377;液态光固化树脂的光固化速度#65380;粘度和固化物的硬度#65380;强度和韧性等力学性能基本上都是由预聚体决定的[4]#65377; 列出了几种常见的自由基型和阳离子型预聚体及其主要特点#65377; 类型 名称 优点 缺点 自由基型预聚体 不饱和聚酯 价格低 固化慢 性能差 聚氨酯丙烯酸酯 韧性好 收缩率小 粘度大 价格贵 环氧丙烯酸酯 固化速度快 脆性大 聚酯丙烯酸酯 粘度低 机械性能差 阳离子型预聚体 环氧化合物 收缩率小 固化速度慢 乙烯基醚 2.1.1环氧丙烯酸酯 环氧丙烯酸酯污染少固化膜硬度高#65380;能耗低#65380;体积收缩率小#65380;化学稳定性好，但其黏度高导致施工困难，且固化时需加人大量稀释剂，会影响产品性能#65377;因此，可将环氧树脂进行开环反应引入柔性基团或柔性链段，再用丙烯酸酯化得到改进型环氧丙烯酸酯，可显著降低树脂黏度，提高柔韧性#65377;由于制备环氧丙烯酸酯的反应温度较高，为防止丙烯酸自聚合影响光固化过程，需要加人阻聚剂#65377;此外，该反应必须加催化剂，目的是选择性地使羧基与环氧基发生反应，常采用叔胺或季胺盐类(如四丁基溴化铵)作催化剂[5]#65377; 光固化树脂中的主要成分是齐聚物，它们是多官能团大分子化合物，在光固化树脂体系中占有较大的比例。

它们决定液态树脂的粘度#65380;固化速度以及固化后树脂的硬度#65380;强度等主要机械性能。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.4210和TP按1:1(重量比)为光敏基体材料#65377;通过大量试验分别评价不同饱和高分子材料聚酯类#65380;聚氨酯类#65380;苯二甲酸二丁酯#65380;聚乙醇缩丁醛等的不同用量，在不同光照强度和不同光照时间等条件下的体积收缩率; 2.评价不同饱和高分子的复配物对体系的体积收缩影响情况; 3.找出凝胶率与收缩率的关系; 4.评价最优体系样品的力学性能#65377;