上海3d打印 | SLA光敏樹(shù)脂的發(fā)展歷史

應(yīng)用于SLA 3D打印的光敏樹(shù)脂發(fā)展到現(xiàn)在大致可分為三個(gè)階段，早期即1988—1995年商品化的立體光刻快速成型光敏樹(shù)脂的預(yù)聚物是丙烯酸酯預(yù)聚物，它的引發(fā)劑是自由基型引發(fā)劑。自由基型引發(fā)劑在紫外光的作用下分解出自由基，自由基引發(fā)丙烯酸酯分子一個(gè)接一個(gè)地互相聚合，成為分子量較大的高分子化合物。自由基型光敏預(yù)聚物丙烯酸酯的主要優(yōu)點(diǎn)是光敏性通常好于陽(yáng)離子型光敏預(yù)聚物環(huán)氧樹(shù)脂，但聚合時(shí)收縮率較大，制造的零件精度差，易翹曲變形，精度難于滿足要求，最終還是逐漸被淘汰。

第二階段以純陽(yáng)離子型光敏樹(shù)脂為主，由預(yù)聚物環(huán)氧樹(shù)脂和陽(yáng)離子型引發(fā)劑組成。陽(yáng)離子型光敏預(yù)聚物的品種較多，主要品種有雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂和脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂三大類，原則上這三類環(huán)氧樹(shù)脂都可以作為陽(yáng)離子型光敏預(yù)聚物，其中以脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂的光敏性為好，這是因?yàn)殡p酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂苯環(huán)的共扼大鍵對(duì)分子中的環(huán)氧基團(tuán)的電子具有誘導(dǎo)作用，使環(huán)氧基團(tuán)的電子云密度降低，導(dǎo)致與親電試劑質(zhì)子酸的反應(yīng)活性降低，而脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂分子中不存在苯環(huán)的共扼大鍵對(duì)分子中的環(huán)氧基團(tuán)電子的誘導(dǎo)作用和使它們的電子云密度降低的現(xiàn)象，它們與親電試劑質(zhì)子酸的反應(yīng)活性較高。

近些年來(lái)國(guó)外商品化的立體光刻3D打印光敏樹(shù)脂，其光敏預(yù)聚物既含有丙烯酸酯又含有環(huán)氧樹(shù)脂，它的引發(fā)劑既含有自由基型引發(fā)劑又含有陽(yáng)離子型引發(fā)劑，自由基型引發(fā)劑引發(fā)丙烯酸酯聚合，陽(yáng)離子型引發(fā)劑在紫外光的作用下分解出質(zhì)子酸，質(zhì)子酸引發(fā)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合，它的收縮率較丙烯酸酯的雙鍵斷裂聚合的收縮小，因此，這類自由基-陽(yáng)離子混雜型光敏樹(shù)脂制造的零件精度明顯較純自由基型光敏樹(shù)脂好。