含芳基有机聚硅氧烷胶作为添加剂以提高流变性能的用途制造技术

技术编号：36334283 阅读：15 留言：0更新日期：2023-01-14 17:45

本发明专利技术提供了作为流变改性剂的包含稠度为200

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含芳基有机聚硅氧烷胶作为添加剂以提高流变性能的用途
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是在专利合作条约下的国际申请，要求2020年4月15日提交的美国临时专利申请No.63/010,510的优选权，该美国临时专利申请的内容通过引用而整体引入本文。

[0003]本专利技术涉及可固化有机硅组合物及其在用于增材制造三维有机硅弹性体制品的方法中的用途。

技术介绍

[0004]选择用于增材制造(尤其是用于挤出打印)的材料需要考虑其流变性能，因为这些性能决定了挤出压力、挤出后形状保持和打印分辨率。众所周知，粘弹性材料的流变行为如剪切稀化或更特别是屈服应力特性是成功使用三维(3D)沉积技术的关键参数。因此，如果屈服应力达到足够高的值，则在沉积期间和之后，还在打印后聚合过程期间，打印物体的形状得以保持。
[0005]剪切稀化特性对于挤出来说是特别希望的，允许在挤出中涉及的高剪切速率下降低的粘度，并且在挤出后具有更高的粘度以保持形状。剪切稀化通常通过添加流变改性剂来实现，其中的许多流变改性剂是市售的。
[0006]为了提供一种用于生产用硅氧烷基弹性体组合物3D打印的部件的增材制造方法，WO 2017/081028和WO 2017/121733公开了使用含有极性基团的流变剂并且选自环氧基、聚醚基或聚酯基官能的化合物。还提到了其他流变改性剂如己内酯、羟基己酸和聚碳酸酯多元醇。
[0007]US5036131公开了一种有机硅分散体，其具有改善的韧性和触变特性，在暴露于空气时固化为弹性体

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.增材制造有机硅弹性体制品的方法，包括以下步骤：1)使用选自挤出式3D打印机或材料喷射3D打印机的3D打印机在基材上打印第一可固化有机硅组合物以形成第一层；2)使用所述3D打印机在该第一层或前一层上打印第二可固化有机硅组合物以形成后续层；3)任选地，用独立选择的可固化有机硅组合物重复步骤2)，以用于所需的任何附加层；和4)使该第一层和后续层交联，任选地通过加热来进行，以获得固化的有机硅弹性体制品；其中所述可固化有机硅组合物的至少一个层是可固化有机硅组合物X，该可固化有机硅组合物X包含：(A)包含有机含硅组分的有机硅基料，其分别经由加成固化、缩合固化或过氧化物固化反应进行固化；(D)能够固化该有机硅基料的固化剂，其分别是加成催化剂、缩合催化剂或过氧化物固化化合物；(C)至少一种有机聚硅氧烷胶C，其在25℃下的稠度为200
‑
900，每分子包含至少一个硅键合的C6‑
C
12
芳基并且每分子包含至少一个选自以下的官能团：硅键合的C2‑
C
20
烯基、硅键合的氢原子、硅键合的羟基、硅键合的烷氧基、硅键合的肟基、硅键合的氨基、硅键合的酰氨基、硅键合的氨氧基、硅键合的酰氧基、硅键合的酮亚氨氧基和硅键合的烯氧基；和(E)至少一种填料E。2.增材制造有机硅弹性体制品的方法，包括以下步骤：1)使用选自挤出式3D打印机或材料喷射3D打印机的3D打印机在基材上打印第一可加成固化液体有机硅组合物以形成第一层；2)使用所述3D打印机在该第一层或前一层上打印第二可加成固化液体有机硅组合物以形成后续层；3)任选地，用独立选择的可加成固化液体有机硅组合物重复步骤2)，以用于所需的任何附加层；和4)使该第一层和后续层交联，任选地通过加热来进行，以获得固化的有机硅弹性体制品；其中所述可加成固化液体有机硅组合物的至少一个层是可加成固化液体有机硅组合物X，其中所述可加成固化液体有机硅组合物X包含：(A)至少一种每分子具有至少两个硅键合的C2‑
C
20
烯基的有机聚硅氧烷A，(B)至少一种每分子包含至少两个硅键合的氢原子的有机含硅交联剂B，(C)至少一种有机聚硅氧烷胶C，其在25℃下的稠度为200
‑
900，并且每分子包含至少一个硅键合的C2‑
C
20
烯基并且每分子包含至少一个硅键合的C6‑
C
12
芳基，(D)至少一种加成反应催化剂D，(E)至少一种填料E，(F)任选地，至少一种二有机氢甲硅烷氧基封端的二有机聚硅氧烷扩链剂F，(G)任选地，至少一种固化速率调节剂G，
(H)任选地，至少一种有机硅树脂H，和(I)任选地，至少一种添加剂I。3.根据权利要求2的方法，其中所述至少一种每分子具有至少两个硅键合的C2‑
C
20
烯基的有机聚硅氧烷A具有下式(1)：其中：
‑
n为1
‑
1000的整数，
‑
R独立地选自C1‑
C
20
烷基如甲基、乙基、丙基，或C6‑
C
12
芳基如二甲苯基、甲苯基或苯基，或者是C2‑
C
20
烯基如乙烯基、烯丙基、己烯基、癸烯基或十四碳烯基，
‑
R
’
独立地选自C2‑
C
20
烯基如乙烯基、烯丙基、己烯基、癸烯基或十四碳烯基，并且
‑
R”独立地选自C1‑
C
20
烷基如甲基、乙基、丙基，或C6‑
C
12
芳基如二甲苯基、甲苯基或苯基。4.根据权利要求2或3的方法，其中所述至少一种每分子具有至少两个硅键合的C2‑
C
20
烯基的有机聚硅氧烷A具有下式(1)：其中：
‑
n是1
‑
1000的整数，
‑
R是甲基，
‑
R
’
是乙烯基，并且
‑
R”是甲基。5.根据权利要求2
‑
4中任一项的方法，其中该至少一种每分子包含至少两个硅键合的氢原子的有机含硅交联剂B包含：(i)至少两个式(XL
‑
1)的甲硅烷氧基单元，其可以相同或不同：(H)(Z)
e
SiO
(3
‑
e)/2
ꢀꢀ
(XL
‑
1)其中：
‑
符号H表示氢原子，
‑
符号Z表示具有包含端值在内的1
‑
8个碳原子的烷基，并且
‑
符号e等于0、1或2；和(ii)至少一个、优选1
‑
550个式(XL
‑
2)的甲硅烷氧基单元：(Z)
g SiO
(4
‑
g)/2
ꢀꢀ
(XL
‑
2)其中：
‑
符号Z表示具有包含端值在内的1
‑
8个碳原子的烷基，或C6‑
C
12
芳基如二甲苯基、甲苯基或苯基，并且
‑
符号g等于0、1、2或3；其中XL
‑
1和XL
‑
2中的Z可以相同或不同。6.根据权利要求5的方法，其中该至少一种有机含硅交联剂B包含3
‑
60个式(XL
‑
1)的甲硅烷氧基单元和1
‑
250个式(XL
‑
2)的甲硅烷氧基单元。7.根据权利要求2
‑
6中任一项的方法，其中每分子包含至少一个硅键合的C2‑
C
20
烯基并且每分子包含至少一个硅键合的C6‑
C
12
芳基的该至少一种有机聚硅氧烷胶C包含：
·
至少一个式(A
‑
3)的甲硅烷氧基单元：(Alk)(R)
h
SiO
(3
‑
h)/2
ꢀꢀ
(A
‑
3)其中符号“Alk”表示C2‑
C
20
烯基如乙烯基、烯丙基、己烯基、癸烯基或十四碳烯基，并且符号R表示C1‑
C
20
烷基如甲基、乙基、丙基，或C6‑
C
12
芳基如二甲苯基、甲苯基或苯基，其中“Alk”和R的每种情况可以相同或不同，并且其中h＝1或2，以及
·
至少一个式(A
‑
4)的甲硅烷氧基单元：(Ar)
k
(R1)
h
SiO
(4
‑
h
‑
k)/2
ꢀꢀ
(A
‑
4)其中符号“Ar”表示任选被C2‑
C
20
亚烷基取代的C6‑
C
12
芳基如二甲苯基、甲苯基、亚二甲苯基或苯基，或任选被C2‑
C
20
亚烷基取代的C1‑
C
20
芳烷基，或任选被C1‑
C
20
烷基和/或C2‑
C
20
亚烷基取代的萘基，或任选被C1‑
C
20
烷基和/或C2‑
C
20
亚烷基取代的蒽基，并且符号R1表示C1‑
C
20
烷基如甲基、乙基或丙基，或C2‑
C
20
烯基如乙烯基、烯丙基、己烯基、癸烯基或十四碳烯基，其中“Ar”和R1的每种情况可以相同或不同，并且其中h＝0、1或2，其中k＝1或2，并且其中h+k＝1、2或3；
·
式(A
‑
2)的其他甲硅烷氧基单元：(L)
g SiO
(4
‑
g)/2
ꢀꢀ
(A
‑
2)其中符号L表示C1‑
C
20
烷基如甲基、乙基、丙基，并且符号g等于0、1、2或3，其中L的每种情况可以相同或不同。8.根据权利要求2
‑
7中任一项的方法，其中每分子包含至少一个硅键合的C2‑
C
20
烯基并且每分子包含至少一个硅键合的C6‑
C
12
芳基的该至少一种有机聚硅氧烷胶C包含：
·
至少一个式(A
‑
3)的甲硅烷氧基单元：(Alk)(R)
h
SiO
(3
‑
h)/2
ꢀꢀ
(A
‑
3)其中符号“Alk”表示乙烯基，并且符号R表示C1‑
C
20
烷基如甲基、乙基、丙基，其中“Alk”和R的每种情况可以相同或不同，并且其中h＝1或2，以及
·
至少一个式(A
‑
4)的甲硅烷氧基单元：
(Ar)
k
(R1)
h
SiO
(4
‑
h
‑
k)/2
ꢀꢀ
(A
‑
4)其中符号“Ar”表示苯基，并且符号R1表示C1‑
C
20
烷基如甲基、乙基或丙基，或C2‑
C
20
烯基如乙烯基、烯丙基、己烯基、癸烯基或十四碳烯基，其中“Ar”和R1的每种情况可以相同或不同，并且其中h＝0或1，并且其中k＝2，以及
·
式(A
‑
2)的其他甲硅烷氧基单元：(L)
g SiO
(4
‑
g)/2
ꢀꢀ
(A
‑
2)其中符号L表示C1‑
C
20
烷基如甲基、乙基、丙基，并且符号g等于0、1、2或3，其中L的每种情况可以相同或不同。9.根据权利要求2
‑
8中任一项的方法，其中每分子包含至少一个硅键合的C2‑
C
20
烯基并且每分子包含至少一个硅键合的C6‑
C
12
芳基的该至少一种有机聚硅氧烷胶C是二苯基硅氧烷
‑
二甲基硅氧烷
‑
乙烯基甲基硅氧烷共聚物胶。10.根据权利要求2
‑
9中任一项的方法，其中每分子包含至少一个硅键合的C2‑
C
20
烯基并且每分子包含至少一个硅键合的C6‑
C
12
芳基的该至少一种有机聚硅氧烷胶C是乙烯基封端的。11.根据权利要求2
‑
10中任一项的方法，其中每分子包含至少一个硅键合的C2‑
C
20
烯基并且每分子包含至少一个硅键合的C6‑
C
12
芳基的该至少一种有机聚硅氧烷胶C包含小于30摩尔％的芳基。12.根据权利要求2
‑
11中任一项的方法，其中每分子包含至少一个硅键合的C2‑
C
20
烯基并且每分子包含至少一个硅键合的C6‑
C
12
芳基...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：埃肯有机硅美国公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人