【中国发明,中国发明授权】一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷及其制备方法和在3D打印材料中的应用

有权-审定授权 中国

申请号:
CN201611046561.0
专利权人:
常州工程职业技术学院
授权公告日/公开日:
2018.03.30
专利有效期:
2016.11.23-2036.11.23
技术分类:
C08:有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
转化方式:
转让
价值度指数:
60.0分
价格:
面议
1523 1

发布人

常州工程职业技术学院

联系人何老师

0519-88238869
302910554
13151263266
  • 专利信息&法律状态
  • 专利自评
  • 专利技术文档
  • 价值度指数
  • 发明人阵容

著录项

申请号
CN201611046561.0
申请日
20161123
公开/公告号
CN106519242A
公开/公告日
20170322
申请/专利权人
[常州工程职业技术学院]
发明/设计人
[刘巧云, 杨怡, 祁秀秀, 周海平, 李耀中]
主分类号
C08G79/14
IPC分类号
C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16
CPC分类号
C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16(2013.01)
分案申请地址
国省代码
江苏(32)
颁证日
G06T1/00
代理人
[王凌霄]

摘要

本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷及其制备方法和在3D打印材料中的应用,本发明是将乙烯基三甲氧基硅烷、苯硼酸和混合溶剂,搅拌混合均匀,升高温度;加入酸性催化剂,并滴加钛酸酯单体甲苯溶液,滴加完升高温度80?100℃,恒温反应6?8h;反应结束后,经减压旋蒸脱除反应体系中的溶剂及小分子物质,真空干燥,即得到硅氧烷。本发明公开了一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷及其制备方法和在3D打印材料中的应用,制备获得的钛掺杂含硼硅氧烷树脂具有较高的透光率和高折射率,优越的耐候性和耐热性,柔软性好,冲击强度高、不容易产生应力开裂、固化物收缩小、反应速度快、存储稳定性好。

法律状态

法律状态公告日 20210928
法律状态 专利申请权、专利权的转移
法律状态信息 专利权的转移
IPC(主分类):C08G 79/14
专利号:ZL2016110465610
登记生效日:20210916
变更事项:专利权人
变更前权利人:常州工程职业技术学院
变更后权利人:常州校果信息服务有限公司
变更事项:地址
变更前权利人:213164 江苏省常州市武进区湖塘镇滆湖中路33号
变更后权利人:213100 江苏省常州市武进高新技术产业开发区常武南路588号天安数码城C幢407-2-6室
法律状态公告日 20180330
法律状态 授权
法律状态信息 授权
法律状态公告日 20170419
法律状态 实质审查的生效
法律状态信息 实质审查的生效
IPC(主分类):C08G 79/14
申请日:20161123
法律状态公告日 20170322
法律状态 公开
法律状态信息 公开
事务数据公告日 20210928
事务数据类型 专利申请权、专利权的转移
转让详情 专利权的转移
IPC(主分类):C08G 79/14
专利号:ZL2016110465610
登记生效日:20210916
变更事项:专利权人
变更前权利人:常州工程职业技术学院
变更后权利人:常州校果信息服务有限公司
变更事项:地址
变更前权利人:213164 江苏省常州市武进区湖塘镇滆湖中路33号
变更后权利人:213100 江苏省常州市武进高新技术产业开发区常武南路588号天安数码城C幢407-2-6室
暂无数据

权利要求

权利要求数量(10

独立权利要求数量(1

1.一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷,其特征在于,钛掺杂含硼硅氧烷的结构式如下:

式中5≤m≤20,1≤n≤20。

2.如权利要求1所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,包 括如下步骤:

(1)将乙烯基三甲氧基硅烷、苯硼酸和混合溶剂,在惰性氛围中,搅拌混合均匀,升高温 度至60℃;

(2)向步骤(1)体系中加入酸性催化剂,并通过恒压漏斗以1-3滴/秒的速度滴加钛酸酯 甲苯溶液,滴加完升高温度至80-100℃,恒温反应6-8h;

(3)反应结束后,经减压旋转脱除反应体系中的溶剂及小分子物质,真空干燥,即得到 目标产物钛掺杂含硼硅氧烷。

3.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(1)所述乙烯基三甲氧基硅烷与苯硼酸的摩尔比为(1-5):(5-1),优选摩尔比为5:1。

4.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(1)所述混合溶剂为甲苯和乙醇按体积比(3-5):1组成,其用量为乙烯基三甲氧基硅烷和 苯硼酸总质量的5-15倍。

5.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(2)所述的酸性催化剂为硫酸、盐酸、三氟乙酸或三氟甲基磺酸中的一种,所述酸性催化 剂用量为钛酸酯质量的0.5%-1%。

6.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(2)所述的钛酸酯为钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯或钛酸四异丁 酯中的一种或几种。

7.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(2)所述的钛酸酯与乙烯基三甲氧基硅烷的摩尔比为(0.3-0.6):1,钛酸酯甲苯溶液的质 量分数为10-20%,优选摩尔比为0.5:1,钛酸酯甲苯溶液的质量分数为10-20%。

8.如权利要求1所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的在3D打印材料中的应用, 其特征在于,权利要求1的紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷可用于制备3D打印材料,3D打印材 料各组分的重量份数为:权利要求1的紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷60-75,缩水甘油酯型 环氧树脂5-10,光引发剂3-5,活性稀释剂12-30。

9.如权利要求8所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的在3D打印材料中的应用, 其特征在于,所述光引发剂为二芳基碘鎓六氟磷酸盐、二芳基碘鎓六氟砷酸盐或三芳基硫 鎓六氟磷酸盐。

10.如权利要求9所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的在3D打印材料中的应用, 其特征在于,所述活性稀释剂为N-乙烯基吡咯烷酮或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

1.一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷,其特征在于,钛掺杂含硼硅氧烷的结构式如下: 式中5≤m≤20,1≤n≤20。 2.如权利要求1所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,包 括如下步骤: (1)将乙烯基三甲氧基硅烷、苯硼酸和混合溶剂,在惰性氛围中,搅拌混合均匀,升高温 度至60℃; (2)向步骤(1)体系中加入酸性催化剂,并通过恒压漏斗以1-3滴/秒的速度滴加钛酸酯 甲苯溶液,滴加完升高温度至80-100℃,恒温反应6-8h; (3)反应结束后,经减压旋转脱除反应体系中的溶剂及小分子物质,真空干燥,即得到 目标产物钛掺杂含硼硅氧烷。 3.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(1)所述乙烯基三甲氧基硅烷与苯硼酸的摩尔比为(1-5):(5-1),优选摩尔比为5:1。 4.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(1)所述混合溶剂为甲苯和乙醇按体积比(3-5):1组成,其用量为乙烯基三甲氧基硅烷和 苯硼酸总质量的5-15倍。 5.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(2)所述的酸性催化剂为硫酸、盐酸、三氟乙酸或三氟甲基磺酸中的一种,所述酸性催化 剂用量为钛酸酯质量的0.5%-1%。 6.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(2)所述的钛酸酯为钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯或钛酸四异丁 酯中的一种或几种。 7.如权利要求2所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的制备方法,其特征在于,步 骤(2)所述的钛酸酯与乙烯基三甲氧基硅烷的摩尔比为(0.3-0.6):1,钛酸酯甲苯溶液的质 量分数为10-20%,优选摩尔比为0.5:1,钛酸酯甲苯溶液的质量分数为10-20%。 8.如权利要求1所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的在3D打印材料中的应用, 其特征在于,权利要求1的紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷可用于制备3D打印材料,3D打印材 料各组分的重量份数为:权利要求1的紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷60-75,缩水甘油酯型 环氧树脂5-10,光引发剂3-5,活性稀释剂12-30。 9.如权利要求8所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的在3D打印材料中的应用, 其特征在于,所述光引发剂为二芳基碘鎓六氟磷酸盐、二芳基碘鎓六氟砷酸盐或三芳基硫 鎓六氟磷酸盐。 10.如权利要求9所述的一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷的在3D打印材料中的应用, 其特征在于,所述活性稀释剂为N-乙烯基吡咯烷酮或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种紫外光固化钛掺杂含硼硅氧烷及 其制备方法和在3D打印材料中的应用。

背景技术

有机硅树脂(也称为聚硅氧烷)是一类由硅原子和氧原子交替连结组成骨架,不同 的有机基团再与硅原子连结的聚合物的统称。有机硅树脂涂料是以有机硅聚合物或其改性 聚合物为主要成膜物质的涂料,具有优异的电气性能、生理惰性、耐高低温、耐腐蚀、耐老化 等性能。但有机硅树脂也存在着一些缺点,例如固化温度较高,一般为(150℃-200℃),高温 固化时间较长,这样导致有机桂树脂在施工过程中的难度非常大、成本很高。而且在高温时 防腐能力较差,对基材的附着力差,耐有机溶剂性差,温度较高时漆膜的机械强度不好,而 限制了它的应用。但是通过化学、物理改性的处理,可以使其功能扬长避短,广泛应用在航 空航天、汽车船舶、电子电气、轻工纺织、建筑、能源、医学等众多领域有重要应用。

对有机硅化学改性,可以在有机硅氧烷中引入苯基官能团,以便提高硅树脂的耐 热性、粘结性;乙烯基的引入赋予有机硅氧烷一定的反应特性,特别是对于能够进行与功能 型引发剂和树脂在紫外光照射下直接聚合的反应体系;将一些金属或非金属元素接入硅氧 烷主链或侧链中,特别是钛或硼元素,可以有效的提高树脂的折光指数和耐热性,柔韧性变 好。

3D打印(3D printing),即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基 础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。光固化 3D打印技术在环保与便捷性上,比传统的熔融挤压式3D打印具有更多优势。针对国内光固 化材料配方匮乏、技术产业不成形等问题,科研工作者在该领域做了大量研究工作,旨在合 成一种满足3D打印条件的光固化材料,并且赋予其相应的理化性能。光固化材料3D打印对 材料性能的要求较高,在一定温度下保证打印材料流动均匀;在固化时间上要尽可能快,并 且固化成型后的产品固化收缩率不得超过2%。另外对于许多功能性的3D打印材料还需要 满足其他相关性能的要求,而国内大多数配方主要在材料性能的基本要求中存在问题,导 致无法大规模生产使用,从而造成了光固化3D打印技术原地踏步的现象。

发明内容
附图说明

图1实施例1制备的钛掺杂含硼硅氧烷的红外谱图;

图2实施例1制备的钛掺杂含硼硅氧烷的双键转化率图;

图3实施例1-5和对比例1-2制备的钛掺杂含硼硅氧烷的折射率谱图。

具体实施方式

价值度评估

技术价值

经济价值

法律价值

0 0 0

60.0

0 50 75 100
0~50 50~75 75~100 价值较低 中等价值 价值较高

专利价值度是通过科学的评估模

型对专利价值进行量化的结果,

基于专利大数据针对专利总体特

征指标利用计算机自动化技术对

待评估专利进行高效、智能化的

分析,从技术、经济和法律价值

三个层面构建专利价值评估体

系,可以有效提升专利价值评估

的质量和效率。

总评:60.0


该专利价值中等 (仅供参考)

        该专利的技术、经济、法律价值经系统自动评估后的总评得分处于平均水平,可以重点研究利用其技术价值,根据法律价值的评估结果选择合适的使用借鉴方式。
        本专利文献中包含【9 个实施例】、【4 个技术分类】,从一定程度上而言上述指标的数值越大可以反映出所述专利的技术保护及应用范围越广。 【专利权的维持时间8 年】专利权的维持时间越长,其价值对于权利人而言越高。 尤其重要是,该专利 【权利转移1 次】、 都从侧面反应出该专利的技术、经济和法律价值。

技术价值    32.0

该指标主要从专利申请的著录信息、法律事件等内容中挖掘其技术价值,专利类型、独立权利要求数量、无效请求次数等内容均可反映出专利的技术性价值。 技术创新是专利申请的核心,若您需要进行技术借鉴或寻找可合作的项目,推荐您重点关注该指标。

部分指标包括:

授权周期(发明)

16 个月

独立权利要求数量

1 个

从属权利要求数量

9 个

说明书页数

6 页

实施例个数

9 个

发明人数量

5 个

被引用次数

0 次

引用文献数量

0 个

优先权个数

0 个

技术分类数量

4 个

无效请求次数

0 个

分案子案个数

0 个

同族专利数

0 个

专利获奖情况

保密专利的解密

经济价值    9.0

该指标主要指示了专利技术在商品化、产业化及市场化过程中可能带来的预期利益。 专利技术只有转化成生产力才能体现其经济价值,专利技术的许可、转让、质押次数等指标均是其经济价值的表征。 因此,若您希望找到行业内的运用广泛的热点专利技术及侵权诉讼中的涉案专利,推荐您重点关注该指标。

部分指标包括:

申请人数量

1

申请人类型

院校

许可备案

0 次

权利质押

0 次

权利转移

1 个

海关备案

法律价值    19.0

该指标主要从专利权的稳定性角度评议其价值。专利权是一种垄断权,但其在法律保护的期间和范围内才有效。 专利权的存续时间、当前的法律状态可反映出其法律价值。故而,若您准备找寻权属稳定且专利权人非常重视的专利技术,推荐您关注该指标。

部分指标包括:

存活期/维持时间

8

法律状态

有权-审定授权