[发明专利]用于3D打印的包含不饱和结晶聚酯的组合物

说明书

一种用于3D打印的组合物包括不饱和聚酯树脂，所述不饱和聚酯树脂包括烯键式不饱和单体、第一二醇单体和第二二醇单体。

本公开涉及三维(3D)打印。具体地说，本公开涉及基于不饱和聚酯树脂的用于3D打印的新材料。

用于增材制造(3D打印)的选择性激光烧结(SLS)技术使用光栅化激光在聚合物粉末床上“扫描”，将其烧结以分层方式形成固体形状。用于SLS的材料通常是粉末状聚合物，其单独使用或以复合形式使用。满足下游应用需求的规格和功能的选择为开发用于通过SLS工艺进行3D打印的新材料提供了动力。

选择性激光烧结(SLS)3D打印技术通过使用激光作为能源来烧结连续的聚合物粉末层来制造塑料部件。将该技术限制不能用于广泛的工业范围的问题是适用的聚合物种类不多。迄今为止，只有少数商业聚合物成功应用于该技术，其主要由结晶聚酰胺(PA)构成，如PA-11或PA-12，以及其它材料的一些限制用途，如PA-6、热塑性聚氨酯(TPU)和聚醚酰胺(PEBA)。不能使用无定形树脂、弹性体或其它更柔韧的材料，如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)，以及对于拓宽3D部件的材料特性至关重要的更高性能的材料。这是由于受限制的要求，即材料必须是结晶的，并具有尖锐的熔点和约30℃至50℃的温差的重结晶点。

在SLS系统中，CO₂激光束用于选择性地熔化或烧结沉积在薄层中的聚合物颗粒。顶部粉末层中的聚合物颗粒的局部完全聚结以及与下面的层中的先前烧结的颗粒的粘附是必要的。对于通常用于SLS加工的结晶或半结晶聚合物，这意味着应尽可能在加工期间抑制结晶温度(Tc)，或至少对几个烧结层进行抑制。因此，加工温度必须精确控制在给定聚合物的熔融(Tm)和结晶(Tc)之间。这种过冷聚合物熔体的亚稳态热力学区域被称为给定聚合物的“烧结窗口”。Tc和Tm的开始点之间的烧结窗口为约30℃至40℃。图1展示了PA-12SLS粉末的差示扫描量热法(DSC)谱图。(来源：Schmid等人,“用于选择性激光烧结(SLS)的聚合物粉末(Polymer Powders for Selective Laser Sintering(SLS))”；ETH-Zürich,2014)。

需要比目前使用的聚酰胺(PA-6、PA-11和PA-12)更硬或更柔韧的材料。另外，需要具有较低温度(Tc和Tm)的聚合物材料，使得3D打印机需要更少的功率要求。

本发明提供用于三维(3D)打印的不饱和聚酯树脂，其包含(1)具有式I的烯键式不饱和单体

其中每个p和q独立地为0至8，并且z为1至5；(2)第一二醇单体；(3)第二二醇单体。