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一种用于3D打印的可见光光引发体系及其应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-12-13 16:06:30

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 喻鑫 | 2022-12-13 16:06:30

提供一种用于3D打印的可见光光引发体系,无需添加额外光吸收剂即可降低打印材料的透光率,在提升打印效率的同时增加了打印精度。为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种用于3D打印的可见光光引发体系,其特征在于,由光敏剂和共引发剂组成,所述共引发剂为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7所示结构的一种或几种;所述共引发剂相对于饱和甘汞电极的还原电势为-1.0~3.0V。

本发明公开一种用于3D打印的可见光光引发体系,由光敏剂和共引发剂组成,所述共引发剂相对于饱和甘汞电极的还原电势为?1.0~3.0V,在可见光激发下,接受光敏剂的电子,使光敏剂发生光氧化反应;使光敏剂光氧化引发自由基聚合生成的产物具有较低的透光率,防止3D打印平面过度曝光,无需添加额外光吸收剂,即可提升3D打印精度。

3D打印是一种无需模具、快速成型的新型制造技术。该技术依赖于计算机辅助设计的三维图形,以逐层打印的方式制作三维物体。相较于传统三维物体制造方法,3D打印可以经济快速地制作具有高度复杂结构的三维结构。目前,3D打印已广泛应用于制造化学反应器、能量存储器、外界刺激响应性记忆材料、生物骨架等领域。

在基于光聚合的3D打印技术中,光引发体系是打印材料的关键组分。光照激发下,光引发体系产生自由基等活性物种并引发聚合,使具有流动性的单体或寡聚物转化为自支撑的三维物体。打印精度是3D打印的关键指标,提高光引发效率和降低打印结构的透光率是提升3D打印精度的关键。若光引发效率低,则无法形成目标物体;若透光率高,则会导致过曝,也无法实现有效3D打印。

华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流” “985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划2.0,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

本发明的有益效果是:

(1)本发明所述共引发剂相对于饱和甘汞电极的还原电势为-1.0~3.0V,在光照激发下,接受光敏剂的电子,使光敏剂发生光氧化反应,所述光敏剂在光照激发后,基态和激发态具有较大的波函数相位重叠;使光敏剂光氧化引发自由基聚合产生的产物具有较低的透光率,防止3D打印平面过度曝光,提升3D打印精度。

(2)本发明无需添加额外光吸光剂,即可降低打印结构的透光率,降低了体系的成本,减少了光能浪费,增加了光能利用效率。

本专利成果采用技术转让,技术入股,技术合作等成果转化方式,希望进一步实现该专利的有益效果,有兴趣皆可面议。