[發(fā)明專利]光聚合性組合物、通過聚合該組合物獲得的材料和使用該組合物的3D打印方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880064139.9
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN111164108A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 帕特里斯·巴爾代克;阿科什·巴尼亞斯
• 申請（專利權(quán)）人: 里昂師范大學;克勞德伯納德里昂第一大學;法國國家科學研究中心
• 主分類號: C08F2/50
• 分類號: C08F2/50;C08F22/10;C09K11/07;B29C64/264;B29C64/129;B33Y70/00;B33Y10/00;B33Y30/00;G03F7/20;C08F122/10;C08F299/02;C08J3/28;C08J5/18;G03F7/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 王春偉;劉繼富

1.一種光聚合性組合物，其至少包含：

·聚合性樹脂，

·光敏劑(PS)，

·湮滅劑(AN)，和

·光引發(fā)劑(PI)，

所述光敏劑能夠吸收在第一波長范圍內(nèi)接收的激發(fā)光信號，湮滅劑能夠發(fā)射與第一波長范圍不同的第二波長范圍內(nèi)的光信號，其中，在所述第一波長范圍內(nèi)光被光敏劑吸收期間，湮滅劑發(fā)射在第二波長范圍內(nèi)的光信號，由湮滅劑發(fā)射的光信號的光子能量大于由光敏劑接收的光信號的光子能量，其中湮滅劑能夠?qū)崿F(xiàn)能量傳遞機制，以激發(fā)用于樹脂聚合的光引發(fā)劑(PI)，并且其中所激發(fā)的光引發(fā)劑能夠產(chǎn)生至少一種能夠引起樹脂的聚合反應的聚合引發(fā)劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述光敏劑(PS)和所述湮滅劑(AN)能夠一起實現(xiàn)通過光敏劑(PS)吸收所接收的光激發(fā)信號的兩個光子的反應，然后通過三重態(tài)的湮滅進行能量增加的轉(zhuǎn)化的反應(STTA-UC)以獲得激發(fā)的湮滅劑(1AN*)，所述湮滅劑在第二波長范圍內(nèi)的光子能量大于在第一波長范圍內(nèi)的激發(fā)信號的光子能量，

所述激發(fā)的湮滅劑(1AN*)和所述光引發(fā)劑(PI)能夠?qū)崿F(xiàn)在所述湮滅劑和所述光引發(fā)劑之間傳遞能量的機制，從而產(chǎn)生激發(fā)的光引發(fā)劑(3PI*)，其能夠產(chǎn)生至少一種能夠引起樹脂的聚合反應的聚合引發(fā)劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其中所述光敏劑(PS)包含至少一種分子，所述分子能夠在吸收外部激發(fā)信號的光子能量時從單重態(tài)(1PS*)變?yōu)槿貞B(tài)(3PS*)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其中所述湮滅劑(AN)包含的分子能夠：

·當其與處于三重態(tài)(3PS*)的光敏劑分子相互作用期間接收能量時，從單重態(tài)(1AN*)變?yōu)槿貞B(tài)(3AN*)，并且

·在湮滅劑的分子之間碰撞期間，從三重態(tài)(3AN*)變?yōu)?光子單重態(tài)(1AN*)，并且

·采用能量傳遞機制以激發(fā)用于樹脂聚合的光引發(fā)劑(PI)。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述光聚合性樹脂包含：

·能夠通過加成或交聯(lián)機制通過自由基途徑而聚合的單體、低聚物或聚合物，例如：

–丙烯酸酯化的單體，例如丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，或

–丙烯酸酯化的低聚物，例如不飽和的酰胺，或

–甲基丙烯酸酯化的聚合物，所述聚合物具有烴基主鏈和肽側(cè)基，所述肽側(cè)基具有能夠通過自由基而聚合的官能團，或

–乙烯基化合物，例如苯乙烯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、琥珀酸二乙烯酯、己二酸二乙烯酯和鄰苯二甲酸二乙烯酯，或

–幾種上述單體、低聚物或聚合物的混合物，

·陽離子聚合性單體和低聚物以及陽離子交聯(lián)性聚合物，例如環(huán)氧樹脂，例如具有一個或多于一個環(huán)氧基的單體環(huán)氧化物和聚合環(huán)氧化物，乙烯基醚，氰酸酯等，以及幾種這些化合物的混合物。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的組合物，其中所述光敏劑選自表現(xiàn)出至少一種以下性質(zhì)的光敏劑：

·光敏劑包含至少一種分子，其在第一波長范圍內(nèi)的摩爾吸收系數(shù)是所述分子在第二波長范圍內(nèi)的摩爾吸收系數(shù)的至少兩倍，優(yōu)選至少十倍，

·光敏劑包含多種光敏劑分子，每種光敏劑分子在第一波長范圍的至少一部分上表現(xiàn)出的摩爾吸收系數(shù)是相同光敏劑分子在第二波長范圍的至少一部分上表現(xiàn)出的摩爾吸收系數(shù)的至少兩倍，優(yōu)選至少十倍，

·在第一波長范圍內(nèi)光敏劑表現(xiàn)出的摩爾濃度CPS小于CPS_最大，CPS_最大＝-log₁₀(0.3)/(ε·d)，其中ε是光敏劑的摩爾消光系數(shù)，d是待光聚合的組合物的厚度，和/或

·光敏劑分子在三重態(tài)下的壽命大于10μs，和/或

·三重態(tài)下光敏劑分子的能級大于三重態(tài)下湮滅劑分子的能級，并且單重態(tài)下光敏劑分子的能級低于單重態(tài)下湮滅劑分子的能級。