[发明专利]化学组合物

说明书

发明背景

固体自由成形制备(SFF)或分层制备(LM)是不使用预成形工具(冲模或模具)构造任何层积或点-点复杂形状物体的制备技术。这种方法首先建立描绘所需物体几何图形的计算机辅助设计(CAD)文件。SFF技术能够直接将CAD图象数据转化成三维物体。SFF技术可在多种应用中使用，如校验CAD数据库、评估设计可行性、测试零件功能、评价美感、检查设计的工效学、辅助设计工具和固定设备、建立概念模型和销售/行销工具、为蜡模铸造生成式样、减少和排除生产中的工程改变以及提供小规模的生产运行。

一种SFF技术涉及增加或沉积构造组合物，以形成主要是点-点的层预定区域。这些预定区域共同组成由CAD几何学定义的三维物体中薄的部分。然后，各层按预置顺序依次沉积，并且每层与其相邻层粘附在一起，形成完整的三维多层物体。

在粉末/粘合剂SFF系统中，首先铺一薄层粉末，然后在选定区域分配粘合剂，使粉末粘附在一起，形成所需层图案，即印制好一个单独的层。重复该过程，直至印制好所有层。粘合剂将在层中和层之间的粉末粘结在一起。完成印制之后，除去未粘结的粉末，留下具有所需几何形状的三维物体。

概要

简要描述的本公开的实施方案包括组合物。本公开的一个示例组合物包括碱性组分、酸性组分、至少一种丙烯酸酯组分、氧化剂、还原剂和粘合剂。粘合剂包括粘度调节剂和表面张力调节剂。粘合剂能够促进碱性组分与酸性组分之间的反应。粘合剂部分能够经受在至少一种丙烯酸酯组分、氧化剂和还原剂之间的聚合反应。聚合反应由氧化剂和还原剂之间的氧化还原反应引发。

附图简述

结合以下附图可更好地理解本公开的许多方面。附图中组件不必按一定比例绘制。此外，在图中，同样的参照数字在几个视图中标示相应的部分。

图1.举例说明固体自由成形制备(SFF)系统的实施方案。

图2.举例说明使用图1中描述的SFF系统，形成三维物体的代表性实施方案的流程图。

详细描述

提供可用于固体自由成形制备(SFF)系统中的组合物。一般而言，这些实施方案涉及组合物在制备三维物体中的用途。术语三维物体指这样的物体：足够刚性，能将固定的体积和形状维持到适合具体应用的程度。

组合物的实施方案可包括组分例如但不限于碱性组分、酸性组分、至少一种丙烯酸酯组分(如单-、二-、三-、四-丙烯酸酯化合物)、氧化剂、还原剂、光敏引发剂及其组合。本文公开的实施方案包括组分的多种组合，示例性组合描述如下。

例如，组合物的一个实施方案包括但不限于碱性组分、酸性组分、一种或多种丙烯酸酯组分、氧化剂和还原剂。组合物的另一个实施方案包括但不限于碱性组分、酸性组分、一种或多种丙烯酸酯组分和光敏引发剂。组合物的还另一个实施方案包括但不限于碱性组分、酸性组分、一种或多种丙烯酸酯组分、氧化剂、还原剂和光敏引发剂。此外，组合物可包括其他组分，例如但不限于缓聚剂、润湿剂、粘度调节剂、表面张力调节剂、纤维、着色剂、分散剂、抗氧化剂、有机和无机填充剂、溶剂及其组合。

组合物的组分可包含在粉末和/或粘合剂中。粘合剂与粉末的比例可为约0.05∶1至0.6∶1，和约0.1∶1至0.4∶1。粘合剂与粉末的比例取决于许多变量，例如但不限于组分、各组分的浓度和各组分在粉末中的百分比；组分、各组分的浓度和各组分在粘合剂中的百分比；及其组合。

组分在粉末和/或粘合剂中的各种组合是可行的，见下列举例说明的示例性实施方案。例如，在一个实施方案中，粉末包括但不限于碱性组分、酸性组分、聚丙烯酸酯组分和氧化剂，而粘合剂包括但不限于溶剂(如极性溶剂如水)、丙烯酸酯组分(如单体丙烯酸酯)和还原剂。

粉末的另一个实施方案包括但不限于碱性组分、聚丙烯酸酯组分和氧化剂，而粘合剂包括但不限于溶剂、酸性组分、丙烯酸酯组分和还原剂。

在还另一个实施方案中，粉末包括但不限于碱性组分、酸性组分、聚丙烯酸酯组分和氧化剂，而粘合剂包括但不限于溶剂、另一种酸性组分、丙烯酸酯组分和还原剂。

在还另一个实施方案中，粉末包括但不限于碱性组分、酸性组分和聚丙烯酸酯组分，而粘合剂包括但不限于溶剂、丙烯酸酯组分和光敏引发剂。

在还另一个实施方案中，粉末包括但不限于碱性组分和聚丙烯酸酯组分，而粘合剂包括但不限于溶剂、酸性组分、丙烯酸酯组分和光敏引发剂。

在还另一个实施方案中，粉末包括但不限于碱性组分、酸性组分和聚丙烯酸酯组分，而粘合剂包括但不限于溶剂、另一种酸性组分、丙烯酸酯组分和光敏引发剂。