[发明专利]一种可3D打印的聚氨酯/硅橡胶杂化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，它由乙烯基硅油、二氧化硅和微交联乙烯基封端的聚氨酯复合而成；所述乙烯基硅油、二氧化硅和微交联乙烯基封端的聚氨酯的质量比为：100:(30～40):(15～25)；

所述微交联乙烯基封端的聚氨酯是乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷聚氨酯在0.1MPa压力下，65～75℃反应20～30h制成；所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷聚氨酯由封端剂与羟基封端的聚二甲基硅氧烷、二异氰酸酯反应而成；所述羟基封端的聚硅氧烷、二异氰酸酯、封端剂的摩尔比为：1:(1.05～2):(0.05～2)；

所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷的数均分子量为900～5000；

所述二异氰酸酯为：二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化4,4-二苯甲烷二异氰酸酯中的一种或任意组合的混合物；

所述封端剂为含有一个羟基和至少一个乙烯基的丙烯酸酯类化合物；

所述聚氨酯/硅橡胶杂化材料的制备方法包括如下步骤：

(1)乙烯基硅油与二氧化硅混炼；

(2)步骤(1)得到的混炼物加入微交联聚硅氧烷聚氨酯、引发剂混炼；

(3)步骤(2)得到的混炼物加入交联剂、催化剂和抑制剂混炼，即得。

2.如权利要求1所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，所述乙烯基硅油是端基为乙烯基和/或侧链含有乙烯基的聚硅氧烷。

3.如权利要求2所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，所述乙烯基硅油是端基为端乙烯基聚二甲基硅氧烷或端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷。

4.如权利要求1所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，所述二异氰酸酯为氢化4,4-二苯甲烷二异氰酸酯；

和/或，所述封端剂为甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸-2-羟乙酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或任意组合的混合物。

5.如权利要求4所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，所述封端剂为甲基丙烯酸羟乙酯。

6.如权利要求1～5任一项所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，所述复合是与交联剂发生交联反应复合。

7.如权利要求6所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，所述交联剂与乙烯基硅油的质量比为(0.01～0.03):100。

8.如权利要求6所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，所述交联剂是含氢硅油；所述含氢硅油是端含氢硅油和/或聚甲基含氢硅油。

9.如权利要求8所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，所述交联在引发剂、催化剂和抑制剂的作用下进行；所述引发剂是热引发剂或光引发剂，所述催化剂是铂或其化合物，所述抑制剂为3-丁炔-1-醇。

10.如权利要求9所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料，其特征在于，所述热引发剂为2，5－二甲基－2，5二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化双(2，4－二氯苯甲酰)、二(叔丁基过氧异丙基)苯、过氧化二异丙苯中的一种或几种；

所述光引发剂为安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，2-异丙基硫化杂蒽酮，二酰基膦氧化物、1-羟基-环己基-苯基甲酮中的一种或几种。

11.权利要求1～10任一项所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)乙烯基硅油与二氧化硅混炼；

(2)步骤(1)得到的混炼物加入微交联聚硅氧烷聚氨酯、引发剂混炼；

(3)步骤(2)得到的混炼物加入交联剂、催化剂和抑制剂混炼，即得。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混炼是通过密炼机混炼，步骤(2)、(3)所述混炼是通过开炼机混炼。

13.权利要求1～10任一项所述的聚氨酯/硅橡胶杂化材料在3D打印材料中的应用。