用于制造技术

本发明专利技术涉及用于

【技术实现步骤摘要】
用于3D印刷的建筑材料
[0001]本申请是申请日为
2020
年7月
10
日，申请号为
202080064045.9
，专利技术名称为“用于
3D
印刷的建筑材料”的专利技术专利申请的分案申请
。
相关申请数据本申请根据专利合作条约第8条要求
2019
年7月
12
日提交的美国临时专利申请序号
62/873,486
的优先权，其通过引用以其整体并入本文
。


[0002]本专利技术涉及三维建筑材料，且特别涉及用于三维印刷系统的可聚合液体
。

技术介绍

[0003]3D
印刷机采用也称为油墨的建筑材料，以根据计算机生成的文件形成各种
3D
物品
、
制品或部件
。
在一些情况下，建筑材料在环境温度下是固体，并且在升高的喷射温度下转化为液体
。
在其它情况下，建筑材料在环境温度下是液体
。
[0004]建筑材料可以包含多种化学物类
。
可以根据各种考虑来选择要包括在建筑材料中的化学物类的选择，所述考虑包括但不限于印刷制品的期望的化学和
/
或机械性质以及
3D
印刷设备的操作参数
。
例如，可紫外
(UV)
固化的丙烯酸酯制剂通常可以在
DLP
系统上以高分辨率印刷部件
。/>然而，在许多情况下，所得部件缺乏期望的机械性质，并且可能易于断裂或其它降解途径
。

技术实现思路

[0005]鉴于上述，本文描述了可聚合液体，在一些实施方案中，可以生产高分辨率和期望的机械性质的
3D
印刷制品
。
在一个方面，可聚合液体包含丙烯酸酯组分
、
聚合物添加剂和单体固化剂，其中所述丙烯酸酯组分和单体固化剂在暴露于光时是可共聚的
。
在可共聚的情况下，所述丙烯酸酯组分和单体固化剂可以形成共聚物
。
如本文进一步描述的，所述单体固化剂能够使所述共聚物与一种或多种交联物类进一步反应，以使所述共聚物与一种或多种聚合物网络化学连接
。
在一些实施方案中，所述单体固化剂能够使所述共聚物与所述聚合物添加剂连接
。
聚合物网络的化学连接能够提供具有增强的机械性质的
3D
印刷制品
。
在一些实施方案中，所述聚合物添加剂包含一种或多种热塑性塑料，例如多嵌段共聚物
。
在一些情况下，所述多嵌段共聚物包含聚氨酯
。
[0006]在另一方面，本文描述了印刷三维制品的方法
。
在一些实施方案中，印刷三维制品的方法包括提供包含丙烯酸酯组分
、
聚合物添加剂和单体固化剂的可聚合液体
。
用光照射所述可聚合液体以形成所述制品，所述制品包含聚合物复合材料，所述聚合物复合材料包括所述聚合物添加剂和包含所述丙烯酸酯组分和单体固化剂的共聚物
。
在一些实施方案中，所述制品经由逐层方法形成，其中经由所述可聚合液体的层的沉积和照射执行层形成
。
[0007]另外，所述可聚合液体可以进一步包含交联组分，其中可操作所述共聚物的所述单体固化剂以引发与所述交联组分的交联反应
。
在一些实施方案中，所述单体固化剂可以引发交联反应，以使所述共聚物与所述可聚合液体中的一种或多种聚合物物类连接
。
例如，
所述单体固化剂可以引发反应，以使所述共聚物与所述聚合物添加剂交联
。
在一些实施方案中，在形成所述制品之后引发交联反应
。
例如，可以加热或照射所述制品，以经由所述单体固化剂引发交联或固化
。
在一些实施方案中，交联或固化可能诱导所述制品的颜色变化
。
值得注意的是，这样的颜色变化可以在没有将任何颜料加入到所述可聚合液体中的情况下发生
。
[0008]在一些实施方案中，所述聚合物添加剂不存在于所述可聚合液体中
。
在这样的实施方案中，所述可聚合液体包含所述丙烯酸酯组分
、
单体固化和交联组分
。
所述聚合物液体的照射可以在所述丙烯酸酯组分和单体固化剂之间形成共聚物
。
如本文所述，所述共聚物的所述单体固化剂可以随后经由热和
/
或光刺激引发与所述交联组分的反应
。
[0009]在另一方面，可聚合液体包含丙烯酸酯组分
、
聚合物添加剂和用于所述聚合物添加剂的单体溶剂，其中所述单体溶剂和丙烯酸酯组分在暴露于光时是可共聚的
。
可操作所述单体溶剂以使所述可聚合液体中的所述聚合物添加剂部分增溶或完全增溶
。
因此，所述单体溶剂允许将聚合物材料掺入所述可聚合液体中，否则这在包含所述丙烯酸酯组分的混合物中会发生相分离
。
在一些实施方案中，例如，所述聚合物添加剂包含一种或多种热塑性塑料
。
在一些实施方案中，所述热塑性塑料可以包含多嵌段共聚物
。
[0010]在进一步的方面，印刷三维制品的方法包括提供包含丙烯酸酯组分
、
聚合物添加剂和用于所述聚合物添加剂的单体溶剂的可聚合液体
。
用光照射所述可聚合液体以形成所述制品，所述制品包含聚合物复合材料，所述聚合物复合材料包括所述聚合物添加剂和包含所述丙烯酸酯组分和单体溶剂的共聚物
。
在一些实施方案中，经由逐层方法形成所述制品，其中经由所述可聚合液体的层的沉积和照射来执行层形成
。
[0011]在以下详细描述中进一步描述这些和其它实施方案
。
具体实施方式
[0012]通过参考以下详细描述和实施例，可以更容易地理解本文所述的实施方案
。
然而，本文所述的元素
、
设备和方法不限于在详细描述和实施例中呈现的具体实施方案
。
应该认识到，这些实施方案仅仅是本专利技术原理的说明
。
在不背离本专利技术的精神和范围的情况下，许多修改和调整对于本领域技术人员将是显而易见的
。
[0013]此外，本文公开的所有范围应当理解为包括其中包含的任何和所有子范围
。
例如，所述范围“1.0
‑
10.0”应被认为包括以最小值
1.0
或更大开始并以最大值
10.0
或更小结束的任何和所有子范围，例如，
1.0
‑
5.3、
或
4.7
‑
10.0、
或
3.6
‑
7.9。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
可聚合液体，其包含：丙烯酸酯组分；交联组分；和单体固化剂，其中所述丙烯酸酯组分和单体固化剂在暴露于光时是可共聚的
。2.
权利要求1所述的可聚合液体，其中所述单体固化剂包括
N
‑
乙烯基部分
。3.
权利要求1所述的可聚合液体，其中所述单体固化剂包含一种或多种咪唑类化合物
。4.
权利要求1所述的可聚合液体，其中所述单体固化剂以2‑
20
重量％的量存在
。5.
权利要求1所述的可聚合液体，其中所述交联组分包含环氧树脂
、
异氰酸酯组分
、
多元醇组分或其混合物
。6.
权利要求5所述的可聚合液体，其中所述交联组分包含环氧树脂，且其中所述环氧树脂是以下中的一种或多种：环氧化的双酚
A、
环氧化的双酚
F、
环氧化的苯酚酚醛清漆环氧树脂
、
环氧化的甲酚酚醛清漆环氧树脂
、
溴化的多官能环氧树脂
、
多官能环氧树脂
、
脂环族环氧树脂
、
重均分子量为
400、1000
或
2000
的环氧化的聚丙二醇载体
、
环氧化的丙烯酸苯氧基乙酯载体或其混合物
。7.
权利要求5所述的可聚合液体，其中所述交联组分包含异氰酸酯组分，且其中所述异氰酸酯组分是脂族二异氰酸酯
。8.
权利要求7所述的可聚合液体，其中所述脂族二异氰酸酯是以下的至少一种：六亚甲基二异氰酸酯
、
亚甲基二环己基二异氰酸酯
、
氢化的亚甲基二环己基二异氰酸酯
、
异佛尔酮二异氰酸酯或其混合物
。9.
权利要求1所述的可聚合液体，其中将所述交联组分涂布在颗粒上
。10.
权利要求9所述的可聚合液体，其中所述颗粒是弹性体
。11.
权利要求1所述的可聚合液体，其中所述交联组分以
15
‑
50
重量％的量存在
。12.
权利要求1所述的可聚合液体，还包含聚合物添加剂
。13.
权利要求
12
所述的可聚合液体，其中所述聚合物添加剂包含一种或多种热塑性塑料
。14.
印刷三维制品的方法，其包括：提供包含丙烯酸酯组分
、
聚合物添加剂
、
交联组分和单体固化剂的可聚合液体；用光照射所述可聚合液体以形成所述制品，所述制品包含聚合物复合材料，所述聚合物复合材料包括所述聚合物添加剂和包含所述丙烯酸酯组分和所述单体固化剂的共聚物；和用所述包含所述丙烯酸酯组分和所述单体固化剂的共聚物交联所述交联组分
。15.
权利要求
14
所述的方法，其中所述交联通过所述单体固化剂与所述交联组分的反应引发
。16.
权利要求
14
所述的方法，其中所述单体固化剂包含一种或多种咪唑类化合物
。17.
权利要求
14
所述的方法，其中所述可聚合液体以逐层方法提供
。18.
权利要求
14
所述的方法，其中所述交联组分包含环氧树脂
、
异氰酸酯组分
、
多元醇组分或其混合物
。19.
权利要求
14
所述的方法，其中所述制品的抗冲击性大于
1ft.lb/in.
，根据
ASTM D256
确定
。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：三D，
类型：发明
国别省市：