[发明专利]硅氧烷增材制造组合物

说明书

公开了增材制造组合物，其包含至少一种烯基衍生的聚硅氧烷和至少一种式(I)的巯基衍生的聚硅氧烷交联剂：Rsupgt;1/supgt;(R)subgt;2/subgt;SiO((Rsupgt;3/supgt;Rsupgt;4/supgt;)SiO)subgt;x/subgt;Si(R)subgt;2/subgt;Rsupgt;2/supgt; (I)，其中R独立地为C(1‑12)烷基；Rsupgt;1/supgt;、Rsupgt;2/supgt;、Rsupgt;3/supgt;、Rsupgt;4/supgt;独立地为C(1‑12)烷基或巯基‑C(1‑12)烷基；x为1或更大；条件是Rsupgt;1/supgt;、Rsupgt;2/supgt;、Rsupgt;3/supgt;、Rsupgt;4/supgt;中的至少一个为巯基‑C(1‑12)烷基，并且其中所述至少一种烯基衍生的聚硅氧烷和所述至少一种巯基衍生的聚硅氧烷交联剂形成稳定的乳液；它们在增材制造中的用途以及由这些组合物获得的3D印刷的有机硅物体。

技术领域

本发明涉及增材制造组合物，其包含至少一种烯基衍生的聚硅氧烷和至少一种巯基衍生的聚硅氧烷交联剂，并且其中所述至少一种烯基衍生的聚硅氧烷和所述至少一种巯基衍生的聚硅氧烷交联剂形成稳定的乳液；它们在增材制造中的用途以及通过使用这些组合物获得的3维(3D)印刷的有机硅物体。

背景技术

增材制造(也作为3D印刷广为人知)是指用于通过沉积和凝固各种形式(例如层、液滴等)的材料以逐层或连续方式获得整个物体或同时凝固整个体积以作为一个部件完全获得整个全部物体来产生三维物体的方法。

目前，从金属到合成树脂范围的大量材料可用于增材制造。在一种类型的增材制造中，使用配备有喷嘴的设备根据预定图案沉积液体可交联材料的层。这样的类型的增材制造的实例是弹性体和水凝胶的3D印刷，这两者都需要交联。在沉积可交联材料的层(作为一层或作为形成层的液滴)之后，通过将可交联材料暴露于例如辐射、温度变化或通过使其与化学交联剂接触使可交联材料交联，以获得自支撑结构，随后可以在其上沉积并交联其它层。或者，物体可以在第一步中由可交联材料整体地形成，并在随后的步骤中整体地交联。

聚硅氧烷(也称为有机硅)由于这类化合物固有的若干问题，迄今为止尚未广泛用于增材制造领域。一方面，聚硅氧烷表现出高粘度，这使得难以精确地计量聚硅氧烷，并且另一方面，聚硅氧烷表现出相当差的粘弹性性质，这使得难以提供在沉积后保持形状(例如，不流动或渗出)的油墨。上述问题由于以下事实而加剧，即可以用于交联聚硅氧烷的大多数交联化学采用(有毒的)(有机)-金属催化剂和/或需要不切实际的交联时间(降低了对模塑的吸引力)和/或需要高温(需要额外的加热装置)。

因此，期望提供一种替代类型的基于有机硅的油墨，其通过减少的固化时间可以更方便地用于增材制造的情况中，并且其交联产物不含(有毒的)催化剂残留物。

EP 0 437 247 A2公开了可UV固化的有机硅树脂-有机硫醇组合物，其中聚硅氧烷用至少两个脂族不饱和基团官能化，所述脂族不饱和基团可以与具有两个或更多个巯基的硫醇以及自由基光引发剂和自由基抑制剂反应。通过将组合物的组分混合成透明的相容混合物，然后浇铸到不同的基材中以形成涂层而形成组合物。

JP20100185991 A公开了用于制造微透镜的可交联组合物，其包含具有不饱和键基团的聚硅氧烷、不同于上述聚硅氧烷的聚硅氧烷、巯基化合物、光引发剂和用于溶解上述化合物的有机溶剂。该组合物作为膜涂料施加到基材，并使用辐射和热来交联。

US 5,302,627 B公开了在电子工业中可用作保护涂层的UV可交联组合物。该组合物包含含有烯基的聚甲基硅氧烷、含有巯基烷基的化合物(例如二巯基乙酸乙二醇酯)、光引发剂(例如二苯甲酮)以及经由颜色变化指示交联度的染料。

JP2015193820A公开了可固化的树脂组合物，其含有具有两个或更多个烯基的改性有机硅化合物、具有两个或更多个硫醇基的聚硫醇化合物以及自由基光引发剂，用于用保护层涂布触摸屏。