固化组合物制造技术

本公开涉及具有双重可固化特性的聚硅氧烷和聚硅氧烷组合物、由此类组合物形成制品的方法以及由此形成的制品。在一个实施例中，所述聚硅氧烷包含至少约两个烯基和至少约两个(甲基)丙烯酰基。(甲基)丙烯酰基。(甲基)丙烯酰基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固化组合物
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求美国临时专利申请号62/834,776的权益，其全文据此以引用方式并入本文。


[0003]本公开整体涉及可聚合聚硅氧烷。更具体地，本公开涉及具有双重可固化特性的聚硅氧烷和聚硅氧烷组合物、由此类组合物形成制品的方法以及由此形成的制品。

技术介绍

[0004]有机硅，也称为聚硅氧烷，是由重复的硅氧烷单元(
‑
SiR2‑
O
‑
)构成的聚合物，其中每个R可为各种取代基中的任一者。有机硅具有理想的机械特性、热特性和生物相容性特性，因此在工业中得到广泛应用。许多常规有机硅可以聚合(例如，以提供固化材料)。例如，可以通过加热包含可交联有机硅和热引发剂的液体可固化组合物，将该组合物制成凝胶或固体。
[0005]但是，可交联有机硅的许多物理特性，例如，其高粘度和低UV敏感性，可能不太适合诸如连续添加工艺的制造技术。例如，对有机硅组合物的常规三维打印在产品的速度、分辨率和各向异性特性方面可能受到限制。
[0006]因此，仍然需要适用于连续添加工艺的含有机硅的可聚合组合物，例如可以相对快速固化和/或固化以提供具有改进材料特性的产品的组合物。

技术实现思路

[0007]在一个方面中，本公开提供一种具有至少约两个烯基和至少约两个(甲基)丙烯酰基的聚硅氧烷。
[0008]在另一方面，本公开提供一种可聚合组合物，该可聚合组合物包含：如本文所述具有至少约两个烯基和至少约两个(甲基)丙烯酰基的第一聚硅氧烷，其以2重量％至99.9重量％的范围内的量存在；有效量的光引发剂，其例如以0.01重量％至约10重量％的范围内的量存在；以及有效量的热引发剂，其例如以0.01重量％至约10重量％的范围内的量存在。
[0009]在另一方面，本公开提供一种可聚合组合物，该可聚合组合物包含：如本文所述具有至少约两个烯基和至少约两个(甲基)丙烯酰基的第一聚硅氧烷，其以2重量％至99重量％的范围内的量存在；第二聚硅氧烷，其具有至少约一个Si
‑
H基团(例如，至少约两个Si
‑
H基团)，该第二聚硅氧烷以0.05重量％至50重量％的范围内的量存在；有效量的光引发剂，其例如以0.01重量％至约10重量％的范围内的量存在；以及有效量的氢化硅烷化催化剂，其例如以0.001重量％至约10重量％的范围内的量存在。
[0010]在另一方面，本公开提供一种用于制备三维本体的方法，该方法包括：提供如本文所述的可聚合组合物；以及用有效引发光引发剂反应的光化辐射照射可聚合组合物的至少一部分。在某些实施例中，根据本公开这一方面的方法还包括，在照射后，将经照射的组合
物后固化，例如，经由将经照射的组合物加热至升高的温度。
[0011]鉴于本文的公开内容，本公开的其他方面对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。
附图说明
[0012]图1是在本文描述的方法的实施例中有用的装置的图示。
[0013]图2是在本文描述的方法的实施例中有用的装置的底部部分的图示。
[0014]图3是示出本文所述的各种聚硅氧烷制剂的3
‑
D打印产品的拉伸强度的曲线图。
具体实施方式
[0015]本公开涉及包含烯基和(甲基)丙烯酰基两者的聚硅氧烷。本专利技术人已经确定，包含这种聚硅氧烷的可聚合组合物可以在照射时聚合(例如，使用3
‑
D印刷技术)以提供相对分辨的各向同性材料。经照射的材料可在后固化时(例如，通过暴露于升高温度)进一步聚合，以提供额外的所需材料特性，诸如改进的拉伸强度。有利地，在一些实施例中，烯基(例如，乙烯基或烯丙基)官能团可以在比(甲基)丙烯酰基官能团更晚的时间反应，以允许材料的阶段交联。因此，可以进行(甲基)丙烯酸酯官能团的光聚合以向该材料提供二维或三维结构，其中通过烯基部分经由热聚合的后续反应提供期望的材料性质。
[0016]因此，本公开的一方面为一种具有至少约两个烯基和至少约两个(甲基)丙烯酰基的聚硅氧烷。如本文所用，聚硅氧烷的“烯基”不是(甲基)丙烯酰基的碳
‑
碳双键。
[0017]如本文所用，可聚合组合物包含一种或多种可以反应以提供较大分子量化合物的组合物的化合物。此外，当以单数形式提及本文所述的化学物质时，应当理解，此类物质(尤其是呈聚合物形式时)可包含具有略有不同的特性的单个分子的分布。因此，本文所述的结构属性应理解为每个分子的平均结构属性。此外，即使以单数形式描述化学物质，也应当理解，此类描述涉及多个此类物质的组合。因此，“具有至少约两个烯基和至少约两个(甲基)丙烯酰基的聚硅氧烷”不仅指平均每分子具有至少约两个烯基和至少约两个(甲基)丙烯酰基的材料，而且还指各自平均每分子具有至少约两个烯基和至少约两个(甲基)丙烯酰基的材料的组合。在某些实施例中，本文所述的“至少约两个”任意部分是指每个分子平均包含至少1.90个、至少1.95个或甚至至少1.98个该部分。并且在某些实施例中，“约两个”部分意指每个分子平均包含在1.90
‑
2.10、或1.95
‑
2.05或1.98
‑
2.02范围内的该部分。
[0018]如上所述，本公开的聚硅氧烷化合物每分子包括至少约两个烯基。在如本文另外描述的某些实施例中，聚硅氧烷的烯基的数量与聚硅氧烷的(甲基)丙烯酰基的数量大约相同。在其他实施例中，聚硅氧烷的烯基的数量小于聚硅氧烷的(甲基)丙烯酰基的数量。并且在其他实施例中，聚硅氧烷的烯基的数量大于聚硅氧烷的(甲基)丙烯酰基的数量。
[0019]在如本文另外描述的某些实施例中，聚硅氧烷的一个或多个烯基独立地为末端烯基。在某些此类实施例中，每个烯基独立地为末端烯基。例如，在如本文另外描述的某些实施例中，一个或多个(例如，每个)烯基独立地选自丁
‑3‑
烯基、烯丙基、或乙烯基。在如本文另外描述的某些特定实施例中，每个烯基为乙烯基。在如本文另外描述的某些特定实施例中，每个烯基为烯丙基。
[0020]在如本文另外描述的某些实施例中，一个或多个烯基独立地为非末端烯基。在某
些此类实施例中，每个烯基独立地为非末端烯基。例如，在如本文另外描述的某些实施例中，一个或多个(例如，每个)烯基独立地选自丙
‑1‑
烯基或丁
‑2‑
烯基。
[0021]在某些实施例中，聚硅氧烷包括至少一个末端烯基和至少一个非末端烯基。
[0022]在本公开的聚硅氧烷中，烯基的数量可以变化。如本领域普通技术人员从本公开内容中所理解的，烯基的数量可以影响最终的、后固化材料的性质。烯基的数量可以例如通过每个分子中烯基的数量以及带有烯基的硅氧烷重复单元的分数来量化。
[0023]在本文另外描述的某些实施例中，聚硅氧烷每分子包含约2个烯基，例如在每分子1.90
‑
2.10个烯基范围内，或在每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚硅氧烷，所述聚硅氧烷每分子具有至少约两个烯基和至少约两个(甲基)丙烯酰基。2.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其中每个烯基为乙烯基。3.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其包含在2至1,000的范围内的多个烯基。4.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其中包含烯基的所述聚硅氧烷的硅氧烷重复单元的数量在所述聚硅氧烷的硅氧烷重复单元的总数的0.001％至20％的范围内。5.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其中所述至少约两个烯基设置为来自所述聚硅氧烷的内部硅氧烷的侧基。6.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其中所述至少约两个烯基设置在所述聚硅氧烷的端部。7.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其中每个(甲基)丙烯酰基是(甲基)丙烯酰氧基烷基。8.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其包含约2个(甲基)丙烯酰基，例如在1.90至2.10范围内的(甲基)丙烯酰基。9.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其包含在3至1,000的范围内的多个(甲基)丙烯酰基。10.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其中包含(甲基)丙烯酰基的所述聚硅氧烷的硅氧烷重复单元的数量在所述聚硅氧烷的硅氧烷重复单元的总数的0.001％至20％的范围内。11.根据权利要求1所述的聚硅氧烷，其包含式I化合物：A
‑
B
P
‑
C
Q
‑
B
X
‑
D
Y
‑
B
Z
‑
A'
ꢀꢀꢀꢀ
(I)其中A为并且A'为其中R1、R2、R3、R
10
、R
11
和R
12
中的每个独立地为C2‑
C
12
烯基、[((甲基)丙烯酰氧基)C1‑
C
12
烷基]、或C1‑
C
60
(例如，C1‑
C6或C1‑
C3)烃；B为其中R4和R5中的每个独立地为C1‑
C
60
(例如，C1‑
C6或C1‑
C3)烃；C为其中R6为C2‑
C
12
烯基，并且R7为C1‑
C
60
(例如，C1‑
C6或C1‑
C3)烃；
D为其中R8为[((甲基)丙烯酰氧基)C1‑
C
12
烷基]，且R9为C1‑
C
60
(例如，C1‑
C6或C1‑
C3)烃；并且P、Q、X、Y和Z中的每个独立地为0
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乔西，张剑烽，X，
申请(专利权)人：美国圣戈班性能塑料公司，
类型：发明
国别省市：