异山梨醇的新用途制造技术

本发明专利技术涉及包含异山梨醇二缩水甘油醚和固化剂的组合物作为牺牲支撑物的用途，涉及包含异山梨醇重复单元的牺牲支撑物，涉及生产本发明专利技术的牺牲支撑物的方法，以及本发明专利技术的牺牲支撑物用于产生三维物体的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】异山梨醇的新用途本专利技术涉及包含异山梨醇二缩水甘油醚和固化剂的组合物作为牺牲支撑物的用途，涉及包含异山梨醇重复单元的牺牲支撑物，涉及生产本专利技术的牺牲支撑物的方法，以及本专利技术的牺牲支撑物用于产生三维物体的用途。专利技术背景具有复杂结构的三维物体的生产提出了独特的制造挑战，特别是如果必须在物体中产生孔或腔的话。在三维物体的生产中，牺牲支撑物(sacrificialsupport)或牺牲芯(sacrificialcore)用于创建特殊形式，并在需要创建孔时最终用作填充物。因此，这种牺牲支撑物的目的是确定三维物体在其加工过程中的形状，但随后必须将它与最终物体分离而不将其损坏。因此，牺牲芯必须具有良好的热稳定性和机械稳定性，至少要保证三维物体的加工，并且应易于去除。在某些情况下，由于部件的设计几何形状，牺牲支撑物可以轻松去除，但是任何将芯或轴(mandrel)截留在其中的配置都需要特殊的，通常是牺牲性的切削(tooling)形式。当前的技术水平包括牺牲支撑物的不同选择。其实例是可抽取芯、可溶芯、两件式层叠物(layup)、封闭的蛤壳式模具内的层叠物、与可抽取芯组合的蛤壳式模具。可抽取芯和封闭的蛤壳式模具存在严格的几何形状限制，只有在易于接触到腔的情况下才可以选择它们，而两件式层叠物则需要额外的粘合工艺，从而在最终的复合部件上留下接缝，导致削弱最终物体的危险。牺牲芯是建造具有下部切口(undercut)的空心几何形状的最有前途的方法。它们通常可以由低共熔盐、陶瓷材料、聚氨酯、记忆囊(memorybladder)和热塑性材料制成，但是它们需要额外的切削和仪器，它们会难以操作，并且需要优先在特定温度范围内操作，通常低于125℃。如果它们可以抵抗更高的温度，则意味着需要在苛刻的条件下将其去除。因此，理想的是拥有用作牺牲支撑物的材料，该材料易于去除并且同时耐高温，例如高于100℃的温度。基于双酚A的环氧树脂占所有工业用环氧树脂的75％，并且由于其良好的机械和热性能而在本领域中是众所周知的。由于双酚A的生物毒性，在环氧体系中有替代它的趋势。此外，需求的增长以及基于石油的聚合物的有限供应推动了探索基于生物的原料以及由此可再生原料的研究。在热塑性物领域已经做了很多工作，而对于基于生物的热固性树脂，则几乎没有产品报道。期望拥有例如具有与基于双酚A的环氧树脂可比的性能的材料，如果用作牺牲支撑物，则其还可以容易地去除。总之，需要研究和发现可用作三维物体生产中的牺牲支撑物的新材料。这些问题通过本专利技术的牺牲支撑物得以解决。用于生产牺牲支撑物的本专利技术的组合物包含异山梨醇二缩水甘油醚和固化剂。异山梨醇的优势在于它衍生自源自基于谷物的多糖的可再生资源，因此是完全可生物获得的。由于其特殊的化学结构，异山梨醇及其衍生物对基于水的环境显示出亲和力。通过异山梨醇二缩水甘油醚的固化，可以优化热和机械性能。异山梨醇及其衍生物的所有特征可以令人惊讶地组合并用于牺牲支撑物和用在用于生产本专利技术的牺牲支撑物的组合物中。实际上，用于生产牺牲支撑物的本专利技术的组合物允许获得具有与相应的基于双酚A的环氧树脂可比的机械和热性能且具有更好的水溶性的牺牲支撑物。此外，完全溶解本专利技术的牺牲支撑物的温和条件允许将牺牲支撑物与最终的三维产品分离而不将其损坏。在本专利技术的含义内，术语溶解、分散(disgregate)和可溶在提及牺牲支撑物时具有相同的含义，并且意味着在根据本专利技术使用的溶液存在下，牺牲支撑物成为溶液的一部分。在第一个实施方案中，本专利技术涉及包含异山梨醇二缩水甘油醚和固化剂的组合物在生产牺牲支撑物中的用途。在一个优选的实施方案中，本专利技术涉及包含异山梨醇二缩水甘油醚和固化剂的组合物在生产牺牲支撑物中的用途，其中该牺牲支撑物用于生产三维物体。优选地，三维物体是聚合物三维物体。在一个优选的实施方案中，本专利技术的组合物包含环氧当量为100至230g/mol，优选120至210g/mol，更优选140至190g/mol，最优选155至175g/mol的异山梨醇二缩水甘油醚。在另一个实施方案中，本专利技术的组合物可以包含一种或多种另外的固化剂。优选地，本专利技术的组合物可包含1至8种固化剂，更优选1至7种，更优选1至6种，更优选1至5种，更优选1至4种，更优选1至3种，更优选1或2种，更优选一种另外的固化剂。本专利技术的组合物的固化剂和另外的固化剂可以相同或不同。在另一个优选的实施方案中，本专利技术的组合物的固化剂具有至少一个胺官能团，该胺官能团具有至少一个连接到胺氮的活性氢。更优选地，固化剂具有两个胺官能团，每个胺官能团具有至少一个连接到胺氮的活性氢。本专利技术的组合物的优选固化剂选自相同的组或不同的组，所述组由脂族胺、脂环族胺、杂环胺、芳族胺、聚醚胺、聚氨基酰胺及其与含环氧基的化合物的加合物组成。更优选地，具有不同分子量的聚(丙二醇)双(2-氨基丙基醚)、三羟甲基丙烷三[聚(丙二醇)，胺封端]醚、2(1-哌嗪基)乙胺，3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺、3,6,9,12-四氮杂十四烷-1,14-二胺、四亚乙基五胺和三亚乙基四胺、3,6-重氮辛基乙二胺(3,6-diazoctanethylenediamine)、3,6,9-三氮杂十一亚甲基二胺(3,6,9-triazaundecamethylenediamine)、1,3-双(氨基甲基)苯、1,3-双(氨基甲基)环己烷、5-二乙基甲苯-2,4-二胺和3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺(两种异构体的混合物)、2,2’-(乙二氧基)双(乙胺)、1,6-二氨基-2,2,4(2,4,4)-三甲基己烷、N’-(3-氨基丙基)-N,N-二甲基丙烷-1,3-二胺、4,4’-二氨基二环己基甲烷、1,2-环己二胺及其混合物。其他优选的固化剂可以选自前述胺，其与环氧衍生物在过量胺下部分反应以在结构中引入OH官能度以控制蒸气压，反应性和最终性能(也称为加合物)。优选地，加合物是非交联的。在一个优选的实施方案中，本专利技术的组合物还包含催化剂。加速反应的催化剂也可以单独或与前面提到的固化剂一起用作硬化剂。在一个实施方案中，它们选自叔胺或其盐。优选地，催化剂选自苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、它们与2-乙基己酸的盐、二甲基苄基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚的三2-乙基己酸酯、1-甲基咪唑、2-氰基胍及其混合物。在一个优选的实施方案中，本专利技术的组合物还包含用于UV固化过程的催化剂。在由紫外线和/或可见光引发的聚合的光化学反应中，可以将用于UV固化的催化剂用作固化剂，优选单独使用一种或多种用于UV固化的催化剂，即，不与其他先前提及的固化剂组合使用，特别是不与选自胺衍生物的固化剂组合使用。在一个实施方案中，它们选自鎓化合物盐。本专利技术的组合物的优选的UV固化催化剂是包含选自锍盐和碘鎓盐的盐的有机化合物。优选地，本专利技术的组合物的UV固化催化剂是芳基锍盐、芳基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.包含异山梨醇二缩水甘油醚和固化剂的组合物的用途，用于生产牺牲支撑物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171221 EP 17209572.11.包含异山梨醇二缩水甘油醚和固化剂的组合物的用途，用于生产牺牲支撑物。


2.权利要求1的用途，其中所述固化剂具有至少一个胺官能团，所述胺官能团具有至少一个连接到胺氮的活性氢。


3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述固化剂具有两个胺官能团，每个胺官能团具有至少一个连接到胺氮的活性氢。


4.权利要求1至3中任一项的用途，其中所述组合物还包含至少一种有机填料。


5.权利要求4的用途，其中所述有机填料选自酚醛树脂、丙烯酸树脂及其混合物、或选自聚(乙烯醇)、聚(乙酸乙烯酯)、乙烯-乙酸乙烯酯、橡胶及其混合物的基于热塑性物的体系。


6.权利要求1至5的用途，其中所述组合物还包含至少一种发泡剂。


7.权利要求6的用途，其中所述发泡剂选自硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷、硅酮杂化物、硅酮衍生物及其混合物。


8.一种用于生产三维物体的牺牲支撑物，其包含具有异山梨醇醚重复单元的聚合物。


9.权利要求8的牺牲支撑物，其中所述聚合物还包含胺基。


10.权利要求8或9的牺牲支撑物，其中所述牺牲支撑物具有根据ASTMD3418通过差示扫描量热法测量的50至...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·盖拉尔迪，D·门诺兹，F·坎帕尼尼，E·法齐奥，
申请(专利权)人：艾伦塔斯欧洲有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT