高性能低収縮3Dプリント誘電インクの調製と性能

Bei-bei Su ,  

Yong-quan Jiang ,  

Ruo-tong Gao ,  

Li-shuai Zong ,  

Jin-yan Wang ,  

Xi-gao Jian ,  

摘要

3Dプリンティング技術の急速な発展とその応用分野の拡大に伴い、成形品の寸法安定性に対する要求がますます高まっています。しかし、紫外線(UV)高速硬化プロセスにおける体積収縮の問題が、この技術の応用を著しく制限しています。本研究では、複数の二官能性ビニルエーテル単量体―ジエチレングリコールジビニルエーテル(DVE2)、トリエチレングリコールジビニルエーテル(DVE3)、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル(BDOVE)、および1,4-ジメチルシクロヘキサンジビニルエーテル(CHDM)―をポリウレタンアクリレート(PUA)低分子、および活性希釈単量体と共に混合し、ラジカル/カチオン混合光硬化系を介して三次元ネットワーク構造を構築し、応力集中による収縮を効果的に抑制しました。ビニルエーテル/アクリレート混合樹脂系は低い硬化収縮率を示しました。特に、1,4-ジメチルシクロヘキサンジビニルエーテルを添加したPUA-CHDM樹脂の硬化収縮率は7.31%に過ぎず、一般市販の感光性樹脂(約10%)よりも著しく低いです。さらに、本系は60秒以内に高速硬化を実現し、優れた機械的性質(引張強度>70 MPa)と熱安定性(ガラス転移温度 Tg=227 ℃)を有しています。15 GHz周波数において、その誘電率 (Dk) は2.72、誘電損失 (Df) は0.0159であり、PUA-CHDMを誘電インクに選択し、ナノ銀と結合させることで、良好な導電性を持つ回路を印刷しました。本研究は、高精度付加製造において、迅速な成形、高い機械強度および優れた誘電特性を兼ね備えた光硬化材料ソリューションを提供し、微細電子封止および高周波通信機器などの精密製造分野において重要な応用展望を示しています。

关键词

ビニルエーテル;アクリレート;光硬化;低収縮率

阅读全文