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摘 要

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 3D打印技术概述 1

1.1.1.3D打印技术简介 1

1.1.2．3D打印起源与国内外现状 1

1.1.3. 3D打印技术分类 2

1.2光固化3D打印技术简介 3

1.2.1．3D打印光敏树脂 3

1.2.2.光固化快速成型的特点 4

1.2.3.光固化3D打印技术的应用 4

1.3自由基-阳离子混杂光固化 5

1.3.1.自由基光引发剂 5

1.3.2.阳离子光引发剂 5

1.3.3.体积互补效应 6

1.3.4.引发剂的协同效应 6

1.3.5.性能互补 6

1.4 研究目的 7

第二章 实验部分 8

2.1 实验材料 8

2.2 实验设备和相关参数 11

2.3 实验方案 11

2.3.1.最优环氧稀释剂 11

2.3.2最优稀释剂与环氧树脂的比例 12

2.3.3.评价最优光引发剂不同比例 12

2.3.4.评价不同的辐照强度对固化的影响 12

2.3.5.评价阳离子体系与自由基体系的不同比例对固化的影响 12

2.3.6评价相同比例不同稀释剂的阳离子体系与自由基体系固化收缩率的影响 12

2.3.7评价TPGDA的含量对混杂光固化收缩率的影响 13

2.3.8.正交实验 13

2.4 实验方法 13

2.4.1.树脂材料的制备 13

2.4.2 固化样品的方法 14

2.4.3.性能测试方法 15

第三章 预测分析方案 17

3.1阳离子体系的选择和评价 17

3.1.1选择最优环氧稀释剂 17

3.1.2稀释剂与环氧树脂的不同比例对固化的影响 17

3.1.3 不同引发剂对阳离子固化的影响 17

3.1.4不同比例的引发剂对阳离子固化的影响 18

3.1.5不同的辐照强度对光固化结果的影响 19

3.2混杂体系的配方的研究 19

3.2.1不同比例的阳离子体系与自由基体系对固化的影响 19

3.2.2相同比例不同稀释剂的阳离子体系对混杂体系收缩率的影响 20

3.2.3评价不同比例TPGDA的自由基体系对混杂光固化的影响 20

3.3混杂体系的固化工艺的分析预测 21

3.3.1正交实验 21

第四章 结论分析 23

参考文献 24

致 谢 26

光固化混杂体系中不同树脂的性能研究

摘 要

随着3D打印领域、光固化快速成型技术的迅猛发展，各个领域开始发现了快速成型技术的巨大发展前景，同时市场需求也逐渐对光固化快速成型材料提高要求，因此专家学者们对光敏树脂方面的研究也越加成熟。一直以来人们大多使用自由基光固化快速成型技术，因为自由基快速成型固化速度快，成本价格低，但是缺点也十分明显：受氧阻聚影响大，体积收缩率高；而阳离子光固化不受氧阻聚影响，体积收缩率小，还可以通过后固化固化彻底，但是与自由基固化相反的是，固化速度慢，一次固化程度低，并且对水汽敏感。已有学者们研究发现自由基-阳离子混杂光固化可结合两者优点，弥补各自的缺陷。当选择EP-001作为基础树脂时，选择活性稀释剂、阳离子光引发剂及其比例，以及混杂体系不同比例和辐照强度及时间，判断不同因素条件下对光固化结果的影响。分析预测后，选择最佳混杂体系为：阳离子体系为TT-21稀释剂与EP-001树脂1:1，加入百分含量2%的三芳基硫鎓盐为阳离子光引发剂，自由基体系为4210树脂与稀释剂TPGDA质量比为1:1，自由基光引发剂为2%的1173。

关键词：光固化； 阳离子； 混杂体系； 引发剂

Study on the properties of different resins in photo-curing hybrid system

Abstract

With the rapid development of the 3D printing field and the rapid development of light curing rapid prototyping technology, various fields have begun to discover the huge development prospects of rapid prototyping technology. At the same time, market demand has gradually increased the requirements for light curing rapid prototyping materials. The research is becoming more mature. People have always used free radical photocuring rapid prototyping technology, because free radical rapid prototyping has a fast curing speed and low cost, but its shortcomings are also very obvious: it is greatly affected by oxygen inhibition and the volume shrinkage is high; while cationic photocuring is not The effect of oxygen polymerization inhibition, the volume shrinkage is small, and it can also be cured by post-curing, but contrary to free radical curing, the curing speed is slow, the degree of primary curing is low, and it is sensitive to moisture.Existing scholars have found that free radical-cationic hybrid light curing can combine the advantages of the two and make up for their own defects. When choosing EP-001 as the base resin, choose reactive diluent, cationic photoinitiator and its ratio, as well as different ratios of hybrid system and irradiation intensity and time to judge the effect of different factors on the photocuring results. After analyzing and predicting, the best hybrid system was selected: the cationic system was 1: 1 of TT-21 diluent and EP-001 resin, the addition of 2% triarylsulfonium salt as cationic photoinitiator, and the free radical system was The mass ratio of 4210 resin to diluent TPGDA is 1: 1, and the radical photoinitiator is 1173 at 2%.

Key words: Light curing; cationic; hybrid system; initiator

第一章 绪论

1.1 3D打印技术概述

1.1.1.3D打印技术简介

随着制造业的飞速发展，快速成型领域的巨大发展潜力被发现，关于3D打印快速成型的技术及材料的研究也飞速发展。3D打印即3D printing，是当前最常使用的快速成型技术之一，是根据已建立的数据信息或数据模型，利用经过不同工艺加工过的粉末状金属或者塑料等材料喷涂或烧结形成成品，是对现代社会加速生产制造的现状具有重要改善的一项技术。过去在制造体积小巧的模型领域具有常见的使用价值，但随着生产需求的提高，以及研究的进步，3D打印已经开始应用于一些非大型产品的直接制造。

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