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光敏树脂是指液态光固化树脂，或称液态光敏树脂，主要由低聚物、光引发剂和稀释剂组成。近两年，光敏树脂正被应用于3D打印这一新兴行业，并因其优异的特性而受到业界的青睐和重视。 中文名称:光敏树脂 Mbth:紫外光固化树脂 由聚合物单体和预聚物组成。 特点:强度高、耐高温、防水。 常用:3D打印 光敏树脂简介 有些物质在受到光照时会改变其化学结构，光敏树脂就是这样一种物质。它是由聚合物组成的胶体物质。这些聚合物就像分散的链状互连栅栏碎片。在紫外线照射下，这些分子与长交联聚合物结合。在粘合过程中，聚合物从胶体树脂转变为坚硬物质。 这种树脂被用作印刷感光板和微芯片电路图的模具。在印刷中，底片首先放在光敏树脂上，用紫外线照射。薄膜透明部分的树脂在光照后会变硬，而深色区域仍然柔软。负片图像可以通过去除柔软区域并留下明显的凸起条纹来复制。 光敏树脂的特性 用于SLA的光固化树脂与下面介绍的普通光固化预聚物基本相同，但由于SLA使用的光源是单色光，与普通紫外光不同，对固化速率的要求更高，因此用于SLA的光固化树脂一般应具有以下特性。 （1）粘度低。固化是基于CAD模型，树脂逐层叠加成零件。当一层完成时，液体树脂很难自动覆盖固化的固体树脂表面，因为树脂的表面张力大于固体树脂的表面张力。树脂液面必须借助自动刮刀刮涂一次，液面持平后才能进行下一层加工。这要求树脂具有低粘度，以确保其良好的流平性和易操作性。目前一般要求树脂的粘度在600 CP s（30℃）以下。 （2）固化收缩小。液态树脂分子间的距离为范德华力的作用距离，约为0.3~0.5 nm。固化后，分子发生交联，形成网络结构的分子之间的距离转化为共价键距离，该距离约为0.154 nm。显然，固化前后分子之间的距离减小。分子间加聚反应的距离将减少0.125~0.325 nm。虽然在化学变化过程中，C=C转化为C-C，键长略有增加，但其对分子间相互作用距离变化的贡献很小。因此，固化后体积收缩是不可避免的。同时，固化前后由无序变为有序，还会发生体积收缩。收缩对成型模型非常不利，会产生内应力， 容易导致模型零件变形、翘曲、开裂等。，并严重影响零件的精度。因此，开发低收缩树脂是目前SLA树脂面临的主要问题。 （3）固化速度快。成型时一般每层厚度为0.1~0.2 mm，完成一个零件需要几百到几千层。因此，如果要在短时间内制造固体，固化速率非常重要。激光束对一个点的曝光时间仅在微秒到毫秒的范围内，这几乎相当于所用光引发剂的激发态寿命。固化速率低不仅影响固化效果，而且直接影响成型机的工作效率，因此很难适合商业化生产。 （4）小肿胀。在模型成型过程中，液体树脂总是覆盖在一些固化的零件上，这些树脂可以渗透到固化的零件中并使固化的树脂膨胀，从而导致零件尺寸的增加。只有当树脂的溶胀很小时，模型的准确性才能得到保证。 （5）光敏性高。由于SLA采用单色光，因此要求光敏树脂和激光的波长必须匹配，即激光的波长尽可能接近光敏树脂的最大吸收波长。同时，光敏树脂的吸收波长范围应较窄，可确保仅在激光照射的点上固化，从而提高零件的制造精度。 （6）固化度高。可以减少后固化成型模型的收缩，从而减少后固化变形。 （7）高湿强度。高湿强度可以保证后固化过程不会产生变形、膨胀和分层。 光敏树脂材料的组成 3D打印用光敏树脂基本上由以下成分组成，就像其他行业用的光敏树脂一样。 1.光敏预聚物 光敏预聚物是指可光固化的低分子量预聚物，其分子量通常在1000 ~ 5000之间。它是材料最终性能的决定性因素。 光敏树脂材料的预聚物主要有丙烯酸酯环氧树脂、不饱和聚酯、聚氨酯和多硫醇/多烯光固化树脂体系。 2.活性稀释剂 活性稀释剂主要是指含有环氧基团的低分子量环氧化合物，能参与环氧树脂的固化反应，成为固化环氧树脂交联网络结构的一部分。 根据每个分子中活性基团的数量，活性稀释剂可分为单官能活性稀释剂、双官能活性稀释剂和多官能活性稀释剂，如单官能苯乙烯（St）、乙烯基吡咯烷酮（NVP）、醋酸乙烯酯（VA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸2-乙基己酯（EHA）、（甲基）丙烯酸羟基酯（HEA、HEMA、HPA）等。双官能1，6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）、三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）、新戊二醇二丙烯酸酯（NPGDA）等。多功能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）等。根据官能团的类型，可分为（甲基）丙烯酸酯、乙烯基、乙烯基醚、环氧基等。根据固化机理，还可分为自由基型和阳离子型两种。从结构角度来看，自由基活性稀释剂都是具有C=C不饱和双键的单体，如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基和烯丙基， 光固化活性顺序为丙烯酰氧基》甲基丙烯酰氧基》乙烯基》烯丙基。 3.光引发剂和光敏剂 光引发剂和光敏剂都起到促进聚合反应引发的作用，但两者之间存在明显差异。光引发剂在反应过程中起引发剂的作用，参与反应本身，并在反应过程中被消耗；光敏剂起到能量转移的作用，相当于催化剂的作用，反应过程中没有消耗。 光引发剂通过吸收光能引发反应，形成一些活性物质，如自由基或阳离子。主要的光引发剂包括安息香及其衍生物、苯乙酮衍生物、三芳基萝卜硫素盐等。 光敏剂的作用机理主要包括能量转换、夺氢和电荷转移复合物的形成。主要光敏剂包括二苯甲酮、米氏酮、噻吨酮、联苯等。