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1.SLA技術發展歷史
紫外激光固化快速成型工藝，現被稱為立體光刻3D打印工藝，簡稱為SLA。該工藝是由Charles Hull于1984年獲得的美國專利，是最早發展起來的3D打印技術。自從1988年美國3D Systems公司最早推出SLA商品化以來，這種3D打印技術發展迅速，可全自動地打印出各種加工方法難以制作的復雜立體形狀物體，在加工技術領域中具有劃時代的意義。它是利用計算機控制紫外激光在光敏樹脂液面上按二維截面的形狀逐點掃描，使樹脂固化，固化后的樹脂便形成一個二維圖形，如此逐層掃描，固化，最終即可得到完整的三維實體，其質量的好壞主要取決于光敏樹脂性能的好壞。
由于所用的紫外激光器的功率非常小，通常以毫瓦計量，要求光敏樹脂對紫外光敏感，即較小的紫外光曝光量就能使光敏樹脂固化。因此，開發光敏性好且制作零件精度高的光敏樹脂一直是立體光刻3D打印技術研究的熱點之一。同時，由于光敏樹脂由光敏預聚物、光敏稀釋劑和引發劑等組成，光敏樹脂中存在一些小分子物的光敏稀釋劑，致使光敏樹脂制作的零件耐熱性差即易熱變形，因此，開發耐熱性好且制作零件精度高的光敏樹脂也一直是立體光刻3D打印技術研究的熱點之一。
2.SLA光敏樹脂的發展
應用于SLA 3D打印的光敏樹脂發展到現在大致可分為三個階段，早期即1988—1995年商品化的立體光刻快速成型光敏樹脂的預聚物是丙烯酸酯預聚物，它的引發劑是自由基型引發劑。自由基型引發劑在紫外光的作用下分解出自由基，自由基引發丙烯酸酯分子一個接一個地互相聚合，成為分子量較大的高分子化合物。自由基型光敏預聚物丙烯酸酯的主要優點是光敏性通常好于陽離子型光敏預聚物環氧樹脂，但聚合時收縮率較大，制造的零件精度差，易翹曲變形，精度難于滿足要求，最終還是逐漸被淘汰。
第二階段以純陽離子型光敏樹脂為主，由預聚物環氧樹脂和陽離子型引發劑組成。陽離子型光敏預聚物的品種較多，主要品種有雙酚A型環氧樹脂，酚醛型環氧樹脂和脂環族環氧樹脂三大類，原則上這三類環氧樹脂都可以作為陽離子型光敏預聚物，其中以脂環族環氧樹脂的光敏性為好，這是因為雙酚A型環氧樹脂和酚醛型環氧樹脂苯環的共扼大鍵對分子中的環氧基團的電子具有誘導作用，使環氧基團的電子云密度降低，導致與親電試劑質子酸的反應活性降低，而脂環族環氧樹脂分子中不存在苯環的共扼大鍵對分子中的環氧基團電子的誘導作用和使它們的電子云密度降低的現象，它們與親電試劑質子酸的反應活性較高。
近些年來國外商品化的立體光刻3D打印光敏樹脂，其光敏預聚物既含有丙烯酸酯又含有環氧樹脂，它的引發劑既含有自由基型引發劑又含有陽離子型引發劑，自由基型引發劑引發丙烯酸酯聚合，陽離子型引發劑在紫外光的作用下分解出質子酸，質子酸引發環氧樹脂進行開環聚合，它的收縮率較丙烯酸酯的雙鍵斷裂聚合的收縮小，因此，這類自由基-陽離子混雜型光敏樹脂制造的零件精度明顯較純自由基型光敏樹脂好。
3.環氧樹脂在3D打印中的優點
在3D打印光敏樹脂中，環氧樹脂具有優異的力學性能、化學穩定性能、耐高／低溫性能，以及收縮率低、成本低廉等優點。
從分子角度講，光敏樹脂的固化過程是從小分子體向長鏈大分子的聚合體轉變的過程，其分子結構發生很大變化，因此，固化過程中的收縮是必然的。樹脂的收縮主要有兩部分組成，一是固化收縮，另外一部分是當激光掃描到液體樹脂表面時由于溫度變化引起的熱脹冷縮。同時，溫度升高的區域面積很小，因此溫度變化引起的收縮量極小，可以忽略不計。光敏樹脂在光固化過程所產生的體積收縮對零件精度的影響是不可忽視的。體積收縮導致了收縮應力的產生，從而引起零件的翹曲變形。丙烯酸酯類樹脂固化時發生碳-碳雙鍵的斷裂的聚合反應，引起體積收縮較大，而環氧類樹脂固化時發生開環反應，所以，引起體積收縮相對較小。使用江蘇泰特爾的脂環族環氧樹脂產品進行收縮率測試，從下圖中結果可見，脂環族環氧樹脂在光固化，體積收縮率明顯低于丙烯酸酯。
配方組成：樹脂：光引發劑=100:0.5 6145-100：脂環族聚氨酯六丙烯酸酯
由于脂環族環氧樹脂具有黏度低，耐候性出色、固化收縮率低、交聯密度大、反應活性高等優點，所以在SLA 3D打印的光敏樹脂應用非常廣泛，是最為重要的基體低聚物之一。
針對此類應用，江蘇泰特爾推出的以下四款脂環族環氧樹脂產品在SLA 3D打印光敏樹脂有著豐富的應用實踐，可以滿足絕大部分國內外SLA 3D打印的光敏樹脂配方需求。
