【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造3D聚合结构的双固化方法和系统
[0001]本专利技术总体上涉及三维(3D)物体的制造，更具体而言涉及使用一“双固化”系统制造3D结构。
技术介绍
[0002]3D打印通常涉及通过增材制造(AM)工艺生产3D物体。增材制造最初是在20世纪80年代初期开发的，利用紫外可固化液体树脂形成热固性聚合物。固体结构按层构建，每一层对应于结构的横截面切片，并通过液体树脂的沉积和光固化形成。几年后开发了立体光刻增材(SLA)制造工艺，在该工艺中，将要形成的物体的横截面图案创建为数字数据，然后根据该图案形成该物体。此后3D打印领域开发了很多技术，对基础增材制造工艺进行了诸多改进和改善：
[0003]速度和精度大大地提高了，从而能够以非凡的精度制造极小或极其复杂的结构；
[0004]增材制造目前在诸多应用领域(从血管和器官的“生物打印”到集成电路制造)都实现了大规模商业化；
[0005]原型制造可通过SLA“快速原型技术(rapid prototyping)”快捷、低成本地实施，这是一项省时且节约成本的商业优势；及3D打印材料和设备的成本已降低到个人、小企业及大型组织都可使用该技术的程度。
[0006]然而，仍需要特别是对被制造物体的机械性能和表面光洁度作出改进。
技术实现思路
[0007]因此，本专利技术涉及解决本领域上述需求的方法和组合物。
[0008]在一个实施例中，本专利技术提供用于形成固体聚合结构的双固化方法，该方法包括：
[0009](a)将一封端的且...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于形成一固体聚合结构的双固化方法，该方法包括：(a)将(i)一封端的且酰亚胺末端预聚物、(ii)至少一种可光聚合烯键式单体、(iii)至少一种光引发剂、(iv)二胺结合，形成一可固化树脂组合物；(b)在能有效使所述至少一种烯键式单体聚合并在一支架内提供一聚烯烃的条件下辐照所述树脂组合物，所述支架包括所述预聚物和所述聚烯烃，其中，所述二胺被物理地俘获在所述支架内；及(c)在能有效使所述预聚物与所述二胺之间发生转酰亚胺化反应的温度下对所述受辐照的组合物进行热处理，由此释放所述预聚物的端基，提供所述固体聚合结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述固体聚合结构对应于一预定形状和尺寸的3D物体。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤(a)与(b)之间，将所述可固化树脂组合物加至尺寸上与所述3D物体的所述预定形状和尺寸对应的构建区域上。4.一种用于在增材制造工艺中形成一3D物体的层的方法，该方法包括：(a)将(i)一封端的且酰亚胺末端预聚物、(ii)可光聚合烯键式单体、(iii)至少一种光引发剂、(iv)二胺组合，形成一可固化树脂组合物；(b)在一基底上作为层提供所述可固化树脂组合物；及(c)在能有效使所述烯键式单体聚合并在一支架层内提供一聚烯烃的条件下辐照所述层，所述支架层包括所述预聚物和所述聚烯烃，其中，所述二胺被物理地俘获在所述支架层内。5.一种使用增材制造工艺形成一3D物体的方法，该增材制造工艺包括在一基底上以与一3D数字图像对应的尺寸以受计算机控制的方式连续形成各层，改进包括通过以下步骤形成所述各层：(a)在一基底上提供一初始可固化层，其中，该层包括通过组合一封端的且酰亚胺末端预聚物、一可光聚合烯键式单体、至少一种光引发剂及二胺制备的一可固化树脂组合物；(b)在能有效使所述烯键式单体聚合并在一第一支架层内提供一聚烯烃的条件下辐照所述初始层，其中，该第一支架层包括所述预聚物和所述聚烯烃，所述二胺被物理地俘获在该支架层内；(c)重复步骤(a)，在所述第一支架层上提供一额外的层；(d)在能有效使所述烯键式单体聚合并提供一额外的支架层的条件下辐照所述额外的层；(e)重复步骤(c)和(d)直至完全形成所述3D物体；及(f)在能有效使所述预聚物与所述二胺之间发生一转酰亚胺化反应的温度下对所述3D物体进行热处理。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其中，所述预聚物具有如下式(I)的结构：
(I)其中，L包括未经取代的、经取代的、含杂原子的、或经取代且含杂原子的低聚亚烃基部分；Ar为芳基；R1和R3可以相同，也可以不同，且为非低聚连接基团；q和r可以相同，也可以不同，且为0或1；及R2和R4为酰亚胺封端的基团，其可在转酰亚胺化反应中去除。7.根据权利要求6所述的方法，其中，L包括一聚(氧化乙烯)链。8.根据权利要求7所述的方法，其中，L包括一未经取代的聚(氧化乙烯)链。9.根据权利要求6所述的方法，其中，L包括一聚乙烯链。10.根据权利要求9所述的方法，其中，L包括一未经取代的聚乙烯链。11.根据权利要求6
‑
10中任一项所述的方法，其中，Ar为单环的。12.根据权利要求11所述的方法，其中，Ar不含有杂原子。13.根据权利要求12所述的方法，其中，Ar为苯基，使得所述预聚物具有如下式(II)的结构：(II)14.根据权利要求6
‑
13中任一项所述的方法，其中，r和q均为1。15.根据权利要求14所述的方法，其中，R1和R3相同。16.根据权利要求15所述的方法，其中，R2和R4相同。17.根据权利要求9所述的方法，其中，r和q均为1，R1和R3包括邻苯二甲酰亚胺基团，使得所述预聚物具有如下式(III)的结构：(III)其中，s和t独立地为0或1，并且，X和Y选自于O、S和低级亚烷基。18.根据权利要求17所述的方法，其中，s和t均为0，使得所述预聚物具有如下式(IV)的结构：
(IV)19.根据权利要求17所述的方法，其中，L为聚(氧化乙烯)，使得所述预聚物具有如下式(V)的结构：(V)其中，n为L中氧化乙烯单体单元的数量。20.根据权利要求19所述的方法，其中，R2和R4均为2
‑
嘧啶基，使得所述预聚物具有如下式(X)的结构：21.根据权利要求18所述的方法，其中，L为聚乙烯，使得所述预聚物具有如下式(VI)的结构：(VI)其中，n为L中乙烯单体单元的数量。22.根据权利要求21所述的方法，其中，R2和R4均为2
‑
嘧啶基，使得所述预聚物具有如下式(XI)的结构：23.根据权利要求21所述的方法，其中，s和t均为1，并且，X和Y均为O，使得所述预聚物具有如下式(VII)的结构：
24.根据权利要求23所述的方法，其中，L为聚(氧化乙烯)，使得所述预聚物具有如下式(VIII)的结构：其中，n为L中氧化乙烯结构单元的数量。25.根据权利要求24所述的方法，其中，R2和R4均为2
‑
嘧啶基。26.根据权利要求23所述的方法，其中，L为聚(乙烯)，使得所述预聚物具有如下式(IX)的结构：其中，n为L中乙烯结构单元的数量。27.根据权利要求26所述的方法，其中，R2和R4均为2
‑
嘧啶基。28.根据权利要求1
‑
27中任一项所述的方法，其中，所述预聚物的重均分子量为约500至约5000。29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述预聚物的重均分子量为约1000至约3000。30.根据权利要求1
‑
29中任一项所述的方法，其中，所述可聚合烯键式单体为一丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体。31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体具有如下式(XIV)的结构：(XIV)其中，R5为H或CH3，R6为C1‑
C
36
烃基、经取代的C1‑
C
36
烃基、含杂原子的C1‑
C
36
烃基、或经取代且含杂原子的C1‑
C
36
烃基。32.根据权利要求31所述的方法，其中，R6包括C6‑
C
36
脂环族部分。33.根据权利要求32所述的方法，其中，R6为异冰片基。34.根据权利要求1
‑
33中任一项所述的方法，其中，所述二胺具有如下式(XV)的结构：
(XV)H2N
‑
L1‑
NH2其中，L1为C2‑
C
14
亚烃基、经取代的C2‑
C
14
亚烃基、含杂原子的C2‑
C
14
亚烃基、或经取代且含杂原子的C2‑
C
14
亚烃基。35.根据权利要求34所述的方法，其中，L1为未经取代的C2‑
C
14
亚烷基。36.根据权利要求1
‑
35中任一项所述的方法，其中，所述辐照是使用光化辐射进行的。37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述光化辐射为紫外辐射。38.根据权利要求37所述的方法，其中，所述光化辐射的波长选择成促进所述可光聚合烯键式单体的聚合。39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述波长为约405nm。40.根据权利要求38或39所述的方法，其中，所述紫外辐射以约13000至15000μm/cm2的强度施加。41.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的方法，其中，所述热处理的温度为约75℃至约300℃。42.一种可固化树脂组合物，其包括一封端的且酰亚胺末端预聚物、至少一种可光聚合烯键式单体、至少一种光引发剂及二胺。43.根据权利要求42所述的组合物，其中，所述预聚物具有如下式(I)的结构：(I)其中，L包括未经取代的、经取代的、含杂原子的、或经取代且含杂原子的低聚亚烃基部分；Ar为芳基；R1和R3可以相同，也可以不同，且为非低...
【专利技术属性】
技术研发人员：海伦，
申请(专利权)人：塑成科技北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。