SLA 3-D 프린팅에 쓰이는 광 경화성 아크릴레이트는 광경화에 의하여 brittle한 특성을 나타내어 충격에 약한 단점을 가지고 있다. 3-D 프린팅용 아크릴레이트의 이러한 물성을 개선하기 위해 vinyl기를 갖는 단량체로서 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxnae(D4vi)과 end capping agent로서 1,3-divinyltetramethyl-disiloxane(DVDS)를 평형 중합시켜 vinyl기를 함유한 polyorgano siloxane을 제조하고 이를 다양한 ...
SLA 3-D 프린팅에 쓰이는 광 경화성 아크릴레이트는 광경화에 의하여 brittle한 특성을 나타내어 충격에 약한 단점을 가지고 있다. 3-D 프린팅용 아크릴레이트의 이러한 물성을 개선하기 위해 vinyl기를 갖는 단량체로서 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxnae(D4vi)과 end capping agent로서 1,3-divinyltetramethyl-disiloxane(DVDS)를 평형 중합시켜 vinyl기를 함유한 polyorgano siloxane을 제조하고 이를 다양한 관능기를 가진 acrylic monomer에 첨가하여 SLA 3-D 프린팅용 재료를 제조하고 이를 광 경화시켜 충격강도를 살펴보았다.
NMR과 FT-IR 실험결과, vinyl기를 함유한 polyorgano siloxane이 성공적으로 합성되었음을 알 수 있었다. 3-D 프린팅에 사용할 아크릴레이트의 점도는 2관능기인 HDDA와 6관능기인 DPHA가 1:9 비율로 혼합되었을 때 상업용 3-D 프린팅에 쓰이는 광경화성 재료의 점도와 유사함을 확인하였다. 아크릴에 siloxane을 첨가하여 광경화하면 아크릴레이트와 siloxane간의 광경화가 일어나 rubber toughened 형태를 이루어 충격강도가 향상됨을 확인하였다. 분자량이 상대적으로 작은 D4vi 환상 단량체와 VPDMS(vinyl-poly dimethylsiloxane)의 첨가는 충격강도가 증가하는 반면에 이들의 지나친 함량증가와 VPDMS 분자량 증가는 오히려 충격강도를 감소시킴을 알 수 있었다.
Photo DSC에 의한 광 경화 거동과 상 분리 현상의 관찰을 통해 D4vi과 VPDMS의 함량 또는 분자량 증가가 siloxane과 아크릴레이트의 광 경화를 방해하고 아울러 상 분리 현상을 유발시켜 충격강도 감소가 초래됨을 확인하였다. 이와 함께 D4vi과 제조된 저 분자량 VPDMS를 상업용 3-D 프린팅 소재에 적용한 결과, 이들의 충격강도 또한 현저히 증가하는 것으로 보아 siloxane이 아크릴레이트 3-D 프린팅 소재의 충격강도 증가를 위한 첨가제로 사용될 수 있음을 확인하였다.
SLA 3-D 프린팅에 쓰이는 광 경화성 아크릴레이트는 광경화에 의하여 brittle한 특성을 나타내어 충격에 약한 단점을 가지고 있다. 3-D 프린팅용 아크릴레이트의 이러한 물성을 개선하기 위해 vinyl기를 갖는 단량체로서 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxnae(D4vi)과 end capping agent로서 1,3-divinyltetramethyl-disiloxane(DVDS)를 평형 중합시켜 vinyl기를 함유한 polyorgano siloxane을 제조하고 이를 다양한 관능기를 가진 acrylic monomer에 첨가하여 SLA 3-D 프린팅용 재료를 제조하고 이를 광 경화시켜 충격강도를 살펴보았다.
NMR과 FT-IR 실험결과, vinyl기를 함유한 polyorgano siloxane이 성공적으로 합성되었음을 알 수 있었다. 3-D 프린팅에 사용할 아크릴레이트의 점도는 2관능기인 HDDA와 6관능기인 DPHA가 1:9 비율로 혼합되었을 때 상업용 3-D 프린팅에 쓰이는 광경화성 재료의 점도와 유사함을 확인하였다. 아크릴에 siloxane을 첨가하여 광경화하면 아크릴레이트와 siloxane간의 광경화가 일어나 rubber toughened 형태를 이루어 충격강도가 향상됨을 확인하였다. 분자량이 상대적으로 작은 D4vi 환상 단량체와 VPDMS(vinyl-poly dimethylsiloxane)의 첨가는 충격강도가 증가하는 반면에 이들의 지나친 함량증가와 VPDMS 분자량 증가는 오히려 충격강도를 감소시킴을 알 수 있었다.
Photo DSC에 의한 광 경화 거동과 상 분리 현상의 관찰을 통해 D4vi과 VPDMS의 함량 또는 분자량 증가가 siloxane과 아크릴레이트의 광 경화를 방해하고 아울러 상 분리 현상을 유발시켜 충격강도 감소가 초래됨을 확인하였다. 이와 함께 D4vi과 제조된 저 분자량 VPDMS를 상업용 3-D 프린팅 소재에 적용한 결과, 이들의 충격강도 또한 현저히 증가하는 것으로 보아 siloxane이 아크릴레이트 3-D 프린팅 소재의 충격강도 증가를 위한 첨가제로 사용될 수 있음을 확인하였다.
To improve the impact strength of photo-curable acrylate used for SLA 3-D printing, siloxane was introduced as an additive for SLA 3-D printing materials. Polyorgano siloxane containing vinyl groups was synthesized by the equilibration polymerization of 1,3,5,7–tetravinyl–1,3,5,7-tetra...
To improve the impact strength of photo-curable acrylate used for SLA 3-D printing, siloxane was introduced as an additive for SLA 3-D printing materials. Polyorgano siloxane containing vinyl groups was synthesized by the equilibration polymerization of 1,3,5,7–tetravinyl–1,3,5,7-tetramethylcyclotetra siloxnae(D4vi) as a monomer having a vinyl group with 1,3-divinyltetramethyl–disiloxane(DVDS). A photo-curable acrylate mixtures for 3-D printing was prepared by adding siloxane and photoinitiator to acrylic monomers having various functional groups. Impact strength enhancement was understood by photo curing behavior and phase separation between acrylate and siloxane.
Our NMR and FT-IR results show that VPDMS was successfully synthesized. HDDA and DPHA were considered acrylate for SLA 3-D printing because similar photo curing behavior and viscosity was obtained HDDA(2-functional group) and the DPHA(6-functional group) mixture having ratio 1:9. It was found that impact strength was dramatically improved by adding D4vi(5 wt%) and VPDMS(1 wt%) due to the crosslinking between acrylate and siloxane to form rubber toughened morphology. However, additional increasing siloxane content and molecular weight of VPDMS resulted in the lowering of impact strength. This was understood interruption of photo curing and phase separation behavior due to the agglomeration of siloxane. In addition, D4vi and VPDMS was also applied to commercial SLA 3-D printing material, as a results, similar improvement in impact strength was found as well.
To improve the impact strength of photo-curable acrylate used for SLA 3-D printing, siloxane was introduced as an additive for SLA 3-D printing materials. Polyorgano siloxane containing vinyl groups was synthesized by the equilibration polymerization of 1,3,5,7–tetravinyl–1,3,5,7-tetramethylcyclotetra siloxnae(D4vi) as a monomer having a vinyl group with 1,3-divinyltetramethyl–disiloxane(DVDS). A photo-curable acrylate mixtures for 3-D printing was prepared by adding siloxane and photoinitiator to acrylic monomers having various functional groups. Impact strength enhancement was understood by photo curing behavior and phase separation between acrylate and siloxane.
Our NMR and FT-IR results show that VPDMS was successfully synthesized. HDDA and DPHA were considered acrylate for SLA 3-D printing because similar photo curing behavior and viscosity was obtained HDDA(2-functional group) and the DPHA(6-functional group) mixture having ratio 1:9. It was found that impact strength was dramatically improved by adding D4vi(5 wt%) and VPDMS(1 wt%) due to the crosslinking between acrylate and siloxane to form rubber toughened morphology. However, additional increasing siloxane content and molecular weight of VPDMS resulted in the lowering of impact strength. This was understood interruption of photo curing and phase separation behavior due to the agglomeration of siloxane. In addition, D4vi and VPDMS was also applied to commercial SLA 3-D printing material, as a results, similar improvement in impact strength was found as well.
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