[发明专利]使用可热固化有机硅组合物的3D印刷方法

说明书

本发明公开了一种形成三维(3D)制品的方法，所述方法包括以下步骤：I)用3D印刷机印刷第一可热固化有机硅组合物以形成层，II)加热所述层以形成至少部分地固化的层，III)用所述3D印刷机将第二可热固化有机硅组合物印刷在所述至少部分地固化的层上以形成后续层，以及IV)加热所述后续层以形成至少部分地固化的后续层。任选地，步骤III)和IV)可通过独立地选择的用于任何一个或多个附加层的一种或多种可热固化有机硅组合物来重复以形成3D制品。第一可热固化有机硅组合物和第二可热固化有机硅组合物可彼此相同或不同。

本申请要求于2015年9月3日提交的美国专利申请62/213,945的优先权和所有优点，这些专利申请的内容据此以引用方式并入。

本发明整体涉及形成制品的方法，并且更具体地，涉及使用可热固化有机硅组合物形成三维(3D)制品的方法，并且涉及由该方法形成的3D制品。

3D印刷或增材制造(AM)是通常由数字文件制造3D固体物品的过程。3D印刷物品的创建使用叠加工艺而不是减成工艺来实现。在叠加工艺中，通过以下方式来创建物品：放下连续的多个材料层直到创建整个物品。这些层中的每个可被看作最终物品的薄切片水平横截面。

叠加工艺已用某些有限类型的材料展示，诸如有机热塑性塑料(例如，聚乳酸(PLA)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS))、石膏、粘土、室温硫化(RTV)材料、纸材或金属合金。这些材料不适合于基于物理或化学限制、成本、缓慢凝固(或固化)时间、不适当的粘度等的某些最终应用。

其它叠加工艺利用可热固化有机聚合物。然而，这些传统的叠加工艺受到与各个层的一致和均匀加热和固化相关的挑战，特别是当在3D印刷期间物体以增加的厚度构建时。

根据上述内容，仍然存在提供形成3D制品的改进方法的机会以及提供适合于3D印刷的改进材料的机会。

发明内容

本发明公开了形成三维(3D)制品的方法。该方法包括：I)用3D印刷机印刷第一可热固化有机硅组合物以形成层。该方法还包括：II)加热该层以形成至少部分地固化的层。此外，该方法还包括：III)用3D印刷机将第二可热固化有机硅组合物印刷在至少部分地固化的层上以形成后续层。该方法还包括：IV)加热后续层以形成至少部分地固化的后续层。任选地，步骤III)和IV)可通过独立地选择的用于任何一个或多个附加层的一种或多种可热固化有机硅组合物来重复以形成3D制品。第一可热固化有机硅组合物和第二可热固化有机硅组合物彼此相同或不同。此外，第一可热固化有机硅组合物和第二可热固化有机硅组合物不经由辐照而固化。

本发明还公开了根据所述方法形成的3D制品。

具体实施方式

如本文所用，术语“约”用于合理地涵盖或描述通过仪器分析测得或作为样品处理的结果的数值的微小变化。此类微小变化可为数值的大约加或减0％至10％或者加或减0％至5％。

如本文所用，术语“支化”描述了具有不止两个端基的聚合物。

本文所用的术语“包含”在其最广泛的意义上讲意指并且涵盖“包括”和“由…组成”的概念。

术语“环境温度”或“室温”是指介于约20℃和约30℃之间的温度。通常，室温在约20℃至约25℃的范围内。

使用“例如”或“诸如”列出示例性示例不仅限于所列出的示例。因此，“例如”或“诸如”意指“例如，但不限于”或“诸如，但不限于”并且涵盖其他类似或等同的示例。

如相对于另一个基团(例如，烃基团)所用，除非另外指明，否则术语“取代的”意指烃基团中的一个或多个氢原子已被置换为另一个取代基。此类取代基的示例包括例如卤素原子，诸如氯、氟、溴和碘；含卤素原子的基团，诸如氯甲基、全氟丁基、三氟乙基和九氟己基；氧原子；含氧原子的基团，诸如(甲基)丙烯酸和羧基；氮原子；含氮原子的基团，诸如胺、氨基官能团、酰胺基官能团和氰基官能团；硫原子；和含硫原子的基团，诸如巯基基团。