可光固化压敏胶3D打印无模成形方法

技术领域

本发明涉及一种3D打印成形方法，尤其涉及压敏胶膜3D打印成形方法。

背景技术

压敏胶成型膜广泛用于电子产品、汽车制造、机械组装，房屋建筑的粘接、密封、装饰或保温等领域。随着电子产品朝薄型化，重量轻型化，组装工艺自动化的发展趋势，成型压敏胶膜应用会越来越多。但是目前压敏胶成型膜生产采用相对落后机械模切的方法，现有模切生产工艺存在如下重大缺点有待改善：(1)只能生产二维成型的胶膜，无法适合许多不平整表面的粘接需求；(2)每一种粘接产品形状不同，都必须重新制作不同模切钢滚，导致模切胶膜生产成本高，产生周期长；(3)被切掉胶膜造成浪费。很多电子产品模切胶膜利用面积低于50％。

3D打印技术又被称为增材制造技术，是快速成型领域里的一项新兴技术，它是一种以数字文件为基础，通过逐层打印快速固化成型的方式来构建3D物体的技术。适合高分材料包括压敏胶的3D打印技术主要有光固化造型(stereolithography)，熔融沉积成型(fusiondepositionmodeling)，数字化光加工成型(digitallightprocess)。

发明内容

为此，本发明的目的是提供一种能有效地克服传统机械模切方法只能制备二维成型胶膜的技术缺陷，而且节省了模切模具制造时间和成本，从而提高了新产品开发速度，产品性能和工艺精度,可光固化压敏胶3D打印无模成形方法。

为此，本发明提供的技术方案为：

可光固化压敏胶3D打印无模成形方法，包括如下步骤，

S1、准备建模

通过计算机建立3D模型，再由计算机按层分解，将3D模型分解成二维模型；

S2、配制压敏胶

在可紫外光固化压敏胶中，加入助剂混合均匀；

S3、胶膜成型

将步骤S1中建好的3D模型数据输入3D打印机的配套设备中，并设置打印程序，并设置打印程序，再将步骤S2所得材料注入3D打印机中，通过3D打印机对步骤S1中得到的二维模型，在离型纸或离型膜上分层打印，分层打印后的压敏胶同时进行紫外光固或者电子束固化，得到3D成型的压敏胶膜。

进一步的，上述的可光固化压敏胶3D打印无模成形方法，所述可紫外光固化压敏胶为自由基光固化压敏胶，阳离子光固化压敏胶，电子束固化压敏胶中的一种或几种的混合物。

进一步的，上述的可光固化压敏胶3D打印无模成形方法，所述可紫外光固化压敏胶为合成橡胶压敏胶，(甲基)丙烯酸酯类压敏胶，聚异氰酸酯类压敏胶，丙烯酸聚氨酯压敏胶，硅橡胶类压敏胶，聚烯烃类压敏胶中的一种或几种的混合物。

进一步的，上述的可光固化压敏胶3D打印无模成形方法，所述可紫外光固化压敏胶在室温可以是液体或者固体，在打印温度时的粘度介于500～50000cps。

进一步的，上述的可光固化压敏胶3D打印无模成形方法，所述S3中的3D打印温度范围为室温至300℃。

进一步的，上述的可光固化压敏胶3D打印无模成形方法，所述S3中的紫外光固化的光源为紫外光低压汞灯或紫外光中压汞灯或紫外光高压汞灯，紫外光微波汞灯或LED紫外灯。

进一步的，上述的可光固化压敏胶3D打印无模成形方法，所述性能助剂包括光敏引发剂、光敏单体、齐聚物、热稳定剂、颜料的其中之一或者任意组合。

进一步的，上述的可光固化压敏胶3D打印无模成形方法，所述可紫外光固化压敏胶由20wt％环氧(甲基)丙烯酸酯4188/EHA，55wt％环氧(甲基)丙烯酸酯6043/M22，23wt％乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯，2wt％TPO光敏引发剂组成。

进一步的，上述的可光固化压敏胶3D打印无模成形方法，所述可紫外光固化压敏胶

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下技术优点：

本发明技术方案将可光固化压敏胶高温熔化，形成适合打印成的稳定流体，再用立体光刻造型、数字光处理、聚合物喷射等方法3D打印制备了3维压敏胶膜，并通过3D打印机分层打印和光固化，最后生产出所需的压敏胶成型膜。。本发明不仅有效地克服传统机械模切方法只能制备二维成型胶膜的技术缺陷，而且节省了模切模具制造时间和成本，从而提高了新产品开发速度，产品性能和工艺精度，更适合现代化制造业的智能制造，高效率，环保节能的发展趋势。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明进行详细的说明，但是不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围内所做出的的有限次修改，仍在本发明的保护范围之内。

实施例1

S1、准备建模

通过计算机建立3D模型，再由计算机按层分解，将3D模型分解成二维模型；

S2、配制压敏胶

液体压敏胶组合物其包含20wt％Genomer4188/EHA(瑞士RAHNAG)，55wt％Genomer6043/M22(瑞士RAHNAG)，23wt％2(2-ethoxyethoxyl)ethylacrylate(瑞士RAHNAG)，2wt％TPO光敏引发剂(德国BASFAG)，在弱光下充分混合上述各组分。

经检测，在140℃时热熔压敏胶的粘度为1500cps左右的液体压敏胶。

S3、胶膜成型

将步骤S1中建好的3D模型数据输入K20Producer(法国Prodways公司生产)3D打印机，并设置打印程序(按照3D打印机常规程序设置)，再将步骤S2所得材料注入3D打印机中，通过3D打印机对步骤S1中得到的二维模型，在氮气气氛和35℃的环境下打印和光固化成宽25mm，长100mm，高0.05mm的带状压敏胶膜。

3D成型带状压敏胶膜的特性如下：

初粘测定：13号钢球

180°剥离力测定：12N/25mm。

实施例2

S1、准备建模

通过计算机建立3D模型，再由计算机按层分解，将3D模型分解成二维模型；

S2、配制压敏胶

光固化热熔压敏胶组合物其包含

经检测，在140℃时热熔压敏胶的粘度为30000cps左右。

S3、胶膜成型

将步骤S1中建好的3D模型数据输入Hyrel3DKR2(美国Hyrel3D)3D打印机，并设置打印程序(按照3D打印机常规程序设置)，再将步骤S2所得材料注入3D打印机中，通过3D打印机对步骤S1中得到的二维模型，在150℃的环境下打印和光固化成宽25mm，长100mm，高0.5mm的带状压敏胶膜，然后带状压敏胶膜通过微波UV灯(美国Fusion)进行第二次固化(辐照剂量为150mJ/cm

3D成型带状压敏胶膜的特性如下：

初粘测定：15号钢球

180°剥离力测定：18N/25mm。

实施例3

S1、准备建模

通过计算机建立3D模型，再由计算机按层分解，将3D模型分解成二维模型；

S2、配制压敏胶

光固化热熔压敏胶组合物，其包含

经检测，在140℃时热熔压敏胶的粘度为35000cps左右。

S3、胶膜成型

将步骤S1中建好的3D模型数据输入Hyrel3DKR2(美国Hyrel3D)3D打印机，并设置打印程序(按照3D打印机常规程序设置)，再将步骤S2所得材料注入3D打印机中，通过3D打印机对步骤S1中得到的二维模型，在150℃的环境下打印和光固化成宽25mm，长100mm，高0.2mm的带状压敏胶膜，然后带状压敏胶膜通过微波UV灯(美国Fusion)进行第二次固化(辐照剂量为100mJ/cm

3D成型带状压敏胶膜的特性如下：

初粘测定：17号钢球

180°剥离力测定：15N/25mm。

实施例4

S1、准备建模

通过计算机建立3D模型，再由计算机按层分解，将3D模型分解成二维模型；

S2、配制压敏胶

光固化热熔压敏胶组合物其包含

经检测，在130℃时热熔压敏胶的粘度为30000cps左右。

S3、胶膜成型

将步骤S1中建好的3D模型数据输入Hyrel3DKR2(美国Hyrel3D)3D打印机，并设置打印程序(按照3D打印机常规程序设置)，再将步骤S2所得材料注入3D打印机中，通过3D打印机对步骤S1中得到的二维模型，在140℃的环境下打印和光固化成宽25mm，长100mm，高0.10mm的带状压敏胶膜，然后带状压敏胶膜通过微波UV灯(美国Fusion)进行第二次固化(辐照剂量为100mJ/cm

3D成型带状压敏胶膜的特性如下：

初粘测定：15号钢球

180°剥离力测定：15N/25mm。

实施例5

S1、准备建模

通过计算机建立3D模型，再由计算机按层分解，将3D模型分解成二维模型；

S2、配制压敏胶

光固化热熔压敏胶组合物包含

经检测，在135℃时热熔压敏胶的粘度为30000cps左右。

S3、胶膜成型

将步骤S1中建好的3D模型数据输入Hyrel3DKR2(美国Hyrel3D)3D打印机，并设置打印程序(按照3D打印机常规程序设置)，再将步骤S2所得材料注入3D打印机中，通过3D打印机对步骤S1中得到的二维模型，在140℃的环境下打印和光固化成宽25mm，长100mm，高0.05mm的带状压敏胶膜，然后带状压敏胶膜通过微波UV灯(美国Fusion)进行第二次固化(辐照剂量为50mJ/cm

3D成型带状压敏胶膜的特性如下：

初粘测定：16号钢球

180°剥离力测定：15N/25mm。

实施例6

S1、准备建模

通过计算机建立3D模型，再由计算机按层分解，将3D模型分解成二维模型；

S2、配制压敏胶

光固化热熔压敏胶组合物包含

经检测，在130℃时热熔压敏胶的粘度为10000cps左右。

S3、胶膜成型

将步骤S1中建好的3D模型数据输入Hyrel3DKR2(美国Hyrel3D)3D打印机，并设置打印程序(按照3D打印机常规程序设置)，再将步骤S2所得材料注入3D打印机中，通过3D打印机对步骤S1中得到的二维模型，在130℃的环境下打印和光固化成宽25mm，长100mm，高0.025mm的带状压敏胶膜，然后带状压敏胶膜通过微波UV灯(美国Fusion)进行第二次固化。

3D成型带状压敏胶膜的特性如下：

初粘测定：28号钢球

180°剥离力测定：1.5N/25mm。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。