光敏树脂的稀释剂是一种含有可聚合官能团的小分子,是光敏树脂重要的组成部分。根据每个分子中含有参加反应官能团的数量,稀释剂可分为三类,分别为单官能团稀释剂、双官能团稀释剂以及多官能团稀释剂。单官能团稀释剂的反应活性较低而紫外光固化成型技术要求光敏树脂需要快速固化,因此实验中选取了常用的双官能团稀释剂(TPGDA)和三官能团稀释剂(EM2387-TF),来研究稀释剂对光敏树脂性能的影响。
稀释剂对树脂粘度的影响
稀释剂的稀释能力是判断稀释剂好坏的重要参数,不同稀释剂的稀释能力不同,实验以621A-80(70%)为低聚物,选用光引发剂1065(4%),测定30℃下不同稀释剂对体系粘度的影响。结果如图,由实验结果可知,随着稀释剂的加入使树脂的粘度下降,同含量下三官能团稀释剂EM2387-TF的稀释能力比双官能团稀释剂TPGDA差,不适合在光敏树脂中单独用作稀释剂。但三官能团稀释剂所含官能团高,光固化速度快,交联密度大,耐抗性好,可以在光敏树脂中添加少量三官能团稀释剂,来提高树脂的光固化速度和交联度。
稀释剂对收缩率的影响
树脂收缩率与树脂双键的转化率相关,稀释剂是影响树脂双键含量的重要因素,不同稀释剂对树脂收缩率影响不同。以621A-80为低聚物,1065为引发剂,探究不同稀释剂对收缩率的影响:随着稀释剂占比的增加,树脂收缩率升高。这是因为稀释剂含量的增加使可反应的官能团数量增加,反应的双键增加,收缩率上升。由于同含量下EM2387-TF所含丙烯酸双键比TPGDA多,因此稀释剂EM2387-TF的收缩率大于稀释剂TPGDA。
由于EM2387-TF的稀释性不佳,树脂的粘度较大,不适合3D打印用光敏树脂的要求,同时收缩率较TPGDA稍大,因此选用的自由基稀释剂为TPGDA。