[發明專利]用于通過彈道法制備高度透明的成型體的可交聯硅氧烷組合物

有效

• 申請號: 201780000970.3
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN107428074B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: F·阿亨巴赫;E·澤爾貝爾廷格爾
• 申請（專利權）人: 瓦克化學股份公司
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B33Y70/00;C08L83/04;C08L83/14
• 代理公司: 72002 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王冬慧;于輝<國際申請>=PCT/EP2

本發明涉及可交聯硅氧烷組合物，其根據本發明的性質允許通過彈道生成法(3D打印)制備高度透明的成型體。

本發明涉及可交聯硅氧烷組合物(silicone compositions)，其根據本發明的性質允許通過彈道生成法(ballistic generative methods)(3D打印)制備高度透明的成型體(molded bodies)。

背景技術

有許多方法可用于由可交聯硅氧烷組合物制備成型體。根據硅氧烷組合物的稠度和交聯機理，成型體的制備可以通過例如注射成型、壓縮成型法、擠出法、壓延法、流延法等進行。然而，在需要具有不同材料組成和/或具有可變性能特征的更復雜幾何形狀的硅氧烷成型體時，這些常規的加工方法越來越達到其極限。此外，消費品的個性化和個性化定制的總體趨勢要求更小的件數、快速可用的必要性及對新產品系列的簡單適應，使得常規方法不再有效。

越來越重要的制備成型體的方法是生成制造法(添加劑制造；3D打印法)，其包括許多不同的技術，所有這些技術都具有相同的自動的成型體的添加劑層構建(A.Gebhardt,Generative Fertigungsverfahren,Carl Hanser Verlag,Munich 2013)。生成制造法不僅提供了避免常規加工方法的上述缺點的可能性，還允許成型制品的基本的新穎設計。

成型體的添加劑分層構建可以通過施加的可交聯材料層的局部選擇性交聯來實現。局部選擇性交聯可以，例如，通過UV或IR激光來進行。局部選擇性交聯也可以采用注射、噴射、噴霧等方法通過在特定位置施加引發交聯的試劑(如催化劑)來進行，如WO2015/059502 A1中所述硅氧烷彈性體部件的制備。

局部選擇性交聯意味著只有形成后來的成型體的層的材料被交聯；未交聯的材料最終被去除并可以任選地重新使用。然而，成型體的添加劑分層構建還可以通過以局部選擇性的方式(如通過打印頭以離散液滴的形式)，也就是說僅在變成待形成的成型體部件的那些位置，施加可交聯材料來進行。以這種方式施加的層通常不是閉合的，但是將直接代表所需成型體的橫截面。然后，局部選擇性施加的組合物交聯(如通過在表面上輻射)，并以局部選擇性的方式施加下一層等。如果待打印的部件的形狀需要(如，在突出結構、空腔等的情況下)，除了可交聯的硅氧烷材料之外，還可以施加適當的載體材料，該載體材料可在打印操作完成時(如通過熔融或通過溶劑溶解)再被除去。可交聯組合物的局部選擇性施加可以通過，例如，液滴的不連續(離散)噴射(所謂的彈道法)或通過細線的連續分配進行。原則上，與分配相比，噴射允許打印更精細的結構細節以及更復雜的結構。分配的優點是在每單位時間內可以施加更大量的材料。此外，分配還允許施加更高粘度的材料，使得除了噴射打印噴嘴之外，還可在3D打印機內安裝一個或任選多個分配噴嘴來有利地組合兩種技術。以這種方式，例如，可以通過噴射噴嘴構建成型體的精細部分，并通過分配來打印較大體積的成型體的部件。有關噴射或分配對于待打印材料的流變性要求，發現噴射的要求顯著更高。

WO2015/107333A1描述了一種通過從混合器噴嘴(連續地)擠出可交聯硅氧烷橡膠組合物來由硅氧烷彈性體制造假體的3D打印方法。3D打印任選由第二混合器噴嘴輔助，用于擠出用作待打印的硅氧烷橡膠組合物的支撐材料的熱塑性材料。硅氧烷橡膠組合物的交聯在室溫下通過鉑催化加成反應(氫硅化)進行。該方法的缺點是不可能局部精確地放置非常少量的硅氧烷橡膠組合物以打印精細細節。此外，一旦混合了兩種橡膠組分，交聯時間就不再受到影響，缺點是，已經交聯到非常不同程度的硅氧烷橡膠組合物的區域在打印操作過程中接觸(如果橡膠組合物的處理時間短于打印時間)，或者沒有給出打印結構的承載能力(處理時間長于打印時間)。

生成制造法的一種特殊形式是彈道法，其特別之處在于可交聯組合物的局部選擇性施加是通過打印頭以單獨液滴(體素(voxels))(噴射；噴墨打印)的形式進行的。所施加的組合物隨后可以通過，例如，電磁輻射交聯，從而形成成型體的薄層。重復這種分層構建操作，直到形成完整的成型體。