使用反应性组合物的积层制造制造技术

公开了使用共反应性组分的积层制造的方法。还公开了用于积层制造的热固性组合物。

Build up with reactive composition

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用反应性组合物的积层制造本申请要求于2017年8月18日提交的美国申请No.15/680,846的权益，其通过引用以其全文并入。政府许可权本专利技术是在政府支持下以通过美国能源部授予的合同号DE-AC05-00OR22725及合作研究及开发协议NFE-14-05242而完成。政府对本专利技术可拥有某些权利。领域本专利技术涉及用于包括聚脲的共反应性物质的积层制造(additivemanufacturing)的组合物及方法。背景积层制造是重点关注的领域。已研发出许多使用多种物质的积层制造方法，各自具有其自身优势及缺点。在PCT国际公开第WO2016/085914号中，公开使用共反应性组分的积层制造。确定共反应性组合物的流变参数且与可制造性相关。概述根据本专利技术，反应性积层制造的方法包括向第一泵中提供包含第一化合物的第一组分；向第二泵中提供包含第二化合物的第二组分，其中第一化合物与第二化合物有反应性；从第一泵泵吸第一组分，及从第二泵泵吸第二组分，穿过混合器以提供共反应性组合物；及使共反应性组合物沉积。根据本专利技术，由根据本专利技术的方法形成挤出物。根据本专利技术，使用根据本专利技术的方法形成物体。现参考某些化合物及方法。所公开的实施方案并不意欲限制权利要求。相反，权利要求意欲涵盖所有替代方案、修改及等效物。附图简述本文所述的附图仅出于说明的目的。附图并不意欲限制本专利技术的范围。图1是展示两种聚脲组合物在固化期间的复数粘度的图表。<br>图2是展示两种聚脲组合物在固化期间的粘度相角的图表。图3展示两种聚脲组合物在固化期间的剪切储能模量G’及剪切损耗模量G”。图4是展示四种聚脲组合物在固化期间的复数粘度的图表。图5是展示四种聚脲组合物在固化期间的复数粘度的图表。图6是展示三(3)种预聚物的粘度η(cP)与剪切速率γ(sec-1)的依赖性的图表。详细说明出于以下详细描述的目的，除非其中明确地相反指定，否则应了解本专利技术可采用各种替代性变化形式及步骤顺序。此外，除任何操作实例中或以其他方式指示外，说明书及权利要求中用于表达例如成分数量的所有数值理解为在所有情况下通过术语“约”修饰。因此，除非有相反指示，否则以下说明书及随附权利要求中所阐述的数值参数为近似值，其可视本专利技术待获得的所需特性而变化。最起码，且不试图将等同原则的应用限于权利要求的范围，各数值参数至少应根据所报导的有效数字的数目且通过应用一般舍入技术来解释。尽管阐述本专利技术的广泛范围的数值范围及参数是近似值，但尽可能精确地报导特定实例中所阐述的数值。然而，任何数值均固有地含有因其对应测试测量值中发现的标准偏差所必然引起的某些误差。此外，应了解本文中所述的任何数值范围均意欲包括其中包含的所有子范围。例如，“1至10”的范围意欲包括所述最小值1与所述最大值10之间(且包括最小值1及最大值10)的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值及等于或小于10的最大值。除非另外特定陈述，否则单数的使用包括复数且复数涵盖单数。另外，除非另外特定陈述，否则使用“或””意谓“及/或”，但在某些情况下可明确使用“及/或”。“挤出”是指用以产生物体的方法，其中物质经由压模推动。挤出模具有适合于构建物体的形状及尺寸。挤出模可具有固定形状或在挤出期间可改变的形状。可使用共挤出以将一种或多种组合物组合于挤出物中。可使用共挤出以提供横跨部件的剖面具有不同组合物的区域。例如，挤出物的核心可具有一种组合物，挤出物的一侧可具有第二组合物，且挤出物的一侧可具有第三组合物。例如，可制成具有美观外表面及导电内表面的部件。“由……形成”或“由……制备”指示开放性(例如包含)权利要求语言。因此，“由一系列所述组分形成”或“由一系列所述组分制备”的组合物意欲为包含至少所述组分的组合物或至少所述组分的反应产物，且可进一步包含用以形成或制备组合物的其他非所述组分。“的反应产物”意谓所述反应物的化学反应产物，且可包括部分反应产物以及完全反应产物及以较小量存在的其他反应产物。“单体”是指特征在于例如分子量小于1,000道尔顿、小于800道尔顿、小于600道尔顿、小于500道尔顿或小于400道尔顿的化合物。单体可具有或可不具有重复单元。单体可包含两个或更多个，诸如2至6个反应性官能团。单体涵盖某些多官能化剂。“多官能化剂”是指具有三个或更多个，诸如3至6个反应性官能团的化合物。多官能化剂可具有三个反应性官能团且可称为三官能化剂。多官能化剂可具有例如反应性末端硫醇基、反应性末端烯基、反应性异氰酸酯基、反应性环氧基、反应性迈克尔供体基团、反应性迈克尔受体基团或反应性胺。多官能化剂可具有计算分子量，例如小于2,000道尔顿、小于1,800道尔顿、小于1,400道尔顿、小于1,200道尔顿、小于1,000道尔顿、小于800道尔顿、小于700道尔顿、小于600道尔顿、小于500道尔顿、小于400道尔顿、小于300道尔顿或小于200道尔顿。例如，多官能化剂可具有100道尔顿至2,000道尔顿、200道尔顿至2,000道尔顿、200道尔顿至1,800道尔顿、300道尔顿至1,500道尔顿或300道尔顿至1,000道尔顿的计算分子量。多官能化剂可具有式(1)的结构：B{-V-R}z(1)其中B是多官能化剂的核心，各V是有机部分，各R是以诸如硫醇基、烯基、环氧基、异氰酸酯基、胺基、迈克尔受体基团或本文所公开的其他官能团的反应性官能团封端的部分，且z是3至6的整数，诸如3、4、5或6。在式(1)的多官能化剂中，各V可独立地为例如C2-10烷二基、C2-10杂烷二基、经取代的C2-10烷二基或经取代的C2-10杂烷二基；且各R可为反应性官能团。适合的烯基封端的多官能化剂的实例包括氰尿酸三烯丙酯(TAC)、三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)、1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮、1,3-双(2-甲基烯丙基)-6-亚甲基-5-(2-氧代丙基)-1,3,5-三嗪酮-2,4-二酮、三(烯丙氧基)甲烷、季戊四醇三烯丙基醚、1-(烯丙氧基)-2,2-双((烯丙氧基)甲基)丁烷、2-丙-2-乙氧基-1,3,5-三(丙-2-烯基)苯、1,3,5-三(丙-2-烯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酮及1,3,5-三(2-甲基烯丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮、1,2,4-三乙烯基环己烷及任意前述的组合。适合的三官能硫醇基封端的多官能化剂的实例包括例如1,2,3-丙烷三硫醇、1,2,3-苯三硫醇、1,1,1-丁烷三硫醇、庚烷-1,3-7-三硫醇、1,3,5-三嗪-2,4-6-三硫醇、含有异氰尿酸酯的三硫醇及其组合，如美国申请公开第2010/0010133号中所公开，及美国专利第4,366,307号；第4,609,762号；及第5,225,472号中所述的多硫醇。亦可使用多官能化剂的组合。适合的多硫醇多官能化剂的实例包括季戊四醇四(3-巯基-丙酸酯)(PETMP)、三羟甲基-丙烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应性积层制造方法，其包括：/n向第一泵中提供包含第一化合物的第一组分；/n向第二泵中提供包含第二化合物的第二组分，其中该第一化合物与该第二化合物有反应性；/n从该第一泵泵吸该第一组分，及从该第二泵泵吸该第二组分，穿过混合器以提供共反应性组合物；及/n使该共反应性组合物沉积。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170818 US 15/680,8461.一种反应性积层制造方法，其包括：
向第一泵中提供包含第一化合物的第一组分；
向第二泵中提供包含第二化合物的第二组分，其中该第一化合物与该第二化合物有反应性；
从该第一泵泵吸该第一组分，及从该第二泵泵吸该第二组分，穿过混合器以提供共反应性组合物；及
使该共反应性组合物沉积。


2.根据权利要求1的方法，其中该第一泵及该第二泵各自包含螺杆泵。


3.根据权利要求1的方法，其中，
该第一组分包含两种或更多种第一化合物；及
该第二组分包含两种或更多种第二化合物。


4.根据权利要求3的方法，其中，
该两种或更多种第一化合物包含2至6的第一官能团的平均官能度；及
该两种或更多种第二化合物包含2至6的第二官能团的平均官能度，
其中该第一官能团与该第二官能团有反应性。


5.根据权利要求1的方法，其中该第一组分、该第二组分或该第一与第二组分两者独立地包含200厘泊至20,000,000厘泊的粘度，其使用具有1mm的间隙的AntonPaarMCR302流变仪在25℃及100sec-1的剪切速率下测量。


6.根据权利要求1的方法，其中，
该第一组分包含第一粘度；及
该第二组分包含第二粘度，
其中该第一粘度在该第二粘度的±50％内，
其中粘度使用具有1mm的间隙的AntonPaarMCR302流变仪在25℃的盘温度及100sec-1的剪切速率下测量。


7.根据权利要求1的方法，其中，
该第一化合物包含第一单体、第一预聚物或其组合；
该第二化合物包含第二单体、第二预聚物或其组合；及
该第一单体及该第一预聚物与该第二单体及该第二预聚物有反应性。


8.根据权利要求1的方法，其中，
该第一化合物包含至少一种第一预聚物；
该第二化合物包含至少一种第二预聚物；及
该至少一种第一预聚物与该至少一种第二预聚物有反应性。


9.根据权利要求1的方法，其中该第一化合物包含多元胺且该第二化合物包含多异氰酸酯。


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【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·芬恩，K·G·奥尔森，R·M·罗克，C·卡捷克，S·F·唐纳森，A·J·佛格尔，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US