CN115551907A - 用于直接制造正畸器械的低粘度可光固化树脂 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种低粘度树脂，其用于生产具有适于在诸如正畸器械(例如，校准器)的各种机械装置中使用的性质的聚合物。所述低粘度树脂可以是可光固化的，并且可以与直接制造方法和设备一起使用。在各种实施方案中，由本文所述的低粘度树脂制备的聚合物材料具有高韧性，同时保持抵抗应力松弛。与用于正畸器械中的传统材料(例如，具有高聚氨酯含量的材料)相比，本文所述的低粘度可光固化树脂具有降低的氢键合。

Description

用于直接制造正畸器械的低粘度可光固化树脂

交叉引用

本申请要求2020年3月2日提交的美国临时专利申请号62/984,075的权益，其全部内容通过引用并入本文。

发明背景

低粘度树脂是常见的，并且便于使用常规3D打印机对聚合物进行3D打印。然而，低粘度树脂传统上不产生硬的、坚韧的并且抵抗应力松弛的聚合物。当生产诸如校准器的聚合物正畸器械时，理想的是，校准器的聚合物具有硬度、韧性和抵抗应力松弛的材料性质。因此，传统的低粘度树脂与正畸器械的生产不相容。

发明内容

本文提供了具有低粘度的可光固化树脂。此类树脂具有用于使用的应用，包括直接制造器械(例如，正畸器械)。本文还提供了使用该可光固化的低粘度树脂制造的物体、由该可光固化的低粘度树脂制成的材料以及使用该可光固化的低粘度树脂的方法。

在各个方面，本公开提供了一种可光固化树脂，其包含数均分子量大于3,000Da的低聚物；和引发剂，其中所述可光固化树脂包含小于20wt％的氢键合单元并且在25℃具有小于或等于15,000cP的粘度。

在各个方面，本公开提供了一种可光固化树脂，其包含数均分子量大于3,000Da的低聚物；和光引发剂，其中所述可光固化树脂包含小于10wt％的氢键合单元。

在一些方面，可光固化树脂包含小于15wt％、小于10wt％、小于9wt％、小于8wt％、小于7wt％、小于6wt％、小于5wt％、小于4wt％、小于3wt％、小于2wt％或小于1wt％的氢键合单元。在一些方面，由可光固化树脂形成的聚合物材料包含低于25wt％、低于20wt％、低于15wt％、低于10wt％、低于5wt％、低于4wt％、低于3wt％、低于2wt％、低于1wt％、低于0.5wt％、低于0.25wt％或低于0.1wt％的吸水率。在一些方面，低聚物的数均分子量为9kDa至20kDa。

在一些方面，低聚物包含多个单体，并且低聚物的平均链长为20至200个单体。在一些方面，可光固化树脂在打印温度下具有30cP至50,000cP的粘度。在一些方面，打印温度为20℃至150℃。在一些方面，引发剂包含光引发剂。在一些方面，引发剂包含热引发剂。在一些方面，热引发剂包含有机过氧化物。在一些方面，树脂进一步包含反应性稀释剂。在一些方面，树脂进一步包含交联改性剂、遮光剂、溶剂、玻璃化转变温度调节剂或其组合。在一些方面，可光固化树脂包含按重量计小于90％的溶剂。

在一些方面，低聚物包含脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。在一些方面，低聚物包含两个或更多个官能团。在一些方面，低聚物是双官能的。在一些方面，低聚物是单官能的。在一些方面，可光固化树脂包含多种低聚物，并且其中所述多种低聚物包含单官能低聚物、双官能低聚物、多官能低聚物或其组合。在一些方面，由低聚物形成的聚合物是疏水性的。在一些方面，由可光固化树脂形成的聚合物材料是疏水性的。

在一些方面，可光固化树脂包含0.5-99.5wt％的低聚物，1-99wt％的低聚物，10-95wt％的低聚物，20-90wt％的低聚物，25-60wt％的低聚物或35-50wt％的低聚物。在一些方面，可光固化树脂包含25-60wt％的低聚物。在一些方面，可光固化树脂包含99.5wt％或更少的低聚物。在一些方面，可光固化树脂包含10-75wt％的反应性稀释剂，15-60wt％的反应性稀释剂，20-50wt％的反应性稀释剂，25-45wt％的反应性稀释剂或30-40wt％的反应性稀释剂。在一些方面，可光固化树脂包含20-50wt％的反应性稀释剂。在一些方面，交联改性剂是反应性稀释剂。

在一些方面，可光固化树脂包含0-25wt％的交联改性剂，所述交联改性剂的数均分子量等于或小于3,000Da，等于或小于2,500Da，等于或小于2,000Da，等于或小于1,500Da，等于或小于1,250Da，等于或小于1,000Da，等于或小于800Da，等于或小于600Da或者等于或小于400Da。在一些方面，可光固化树脂包含0-25wt％的交联改性剂，该交联改性剂的数均分子量等于或小于1,500Da。

在一些方面，可光固化树脂包含0.01-10wt％，0.02-5wt％，0.05-4wt％，0.1-3wt％，0.1-2wt％或0.1-1wt％的光引发剂。在一些方面，可光固化树脂包含0.1-2wt％的光引发剂。在一些方面，可光固化树脂包含0至10wt％，0至9wt％，0至8wt％，0至7wt％，0至6wt％，0至5wt％，0至4wt％，0至3wt％，0至2wt％，0至1wt％或0至0.5wt％的遮光剂。在一些方面，可光固化树脂包含0至0.5wt％的遮光剂。

在一些方面，可光固化树脂包含0至10wt％，0至9wt％，0至8wt％，0至7wt％，0至6wt％，0至5wt％，0至4wt％，0至3wt％，0至2wt％，0至1wt％或0至0.5wt％的热引发剂。在一些方面，可光固化树脂包含0至0.5wt％的热引发剂。

在一些方面，反应性稀释剂包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或其组合。在一些方面，反应性稀释剂包含(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯、聚二醇的二(甲基)丙烯酸酯、羟基苯甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环烷基-2-、3-或4-((甲基)丙烯酰氧基)苯甲酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、TEGDMA、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、D4MA、3,3,5-三甲基环己基2-((甲基)丙烯酰氧基)苯甲酸酯、HSMA、水杨酸苄基酯(甲基)丙烯酸酯、BSMA、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己烷-1,6-二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(聚)乙烯基单体，其衍生物或其组合。在一些方面，反应性稀释剂包含丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。在一些方面，反应性稀释剂包含(聚)二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯的氢化形式、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯封端的聚酯低聚物、4,4’-异亚丙基二环己醇二(甲基)丙烯酸酯、水杨酸酯(甲基)丙烯酸酯或环烷基水杨酸酯(甲基)丙烯酸酯。在一些方面，反应性稀释剂包含(聚)乙烯基单体。在一些方面，反应性稀释剂包含乙酸乙烯酯、苯乙烯或二乙烯基苯。

在一些方面，交联改性剂包含丙烯酸酯封端的聚酯、三环癸烷二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯封端的聚酯、三环癸烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙烯基酯封端的聚酯、三环癸烷二醇乙烯基酯或其组合。在一些方面，光引发剂包含二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦、乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸酯或其组合。

在一些方面，光引发剂包含自由基光引发剂、阳离子引发剂和/或光产碱剂。在一些方面，光引发剂是I型光引发剂，其经历单分子键裂解以产生自由基；或II型光引发剂，其经历双分子反应以产生自由基。在一些方面，I型光引发剂是安息香醚、苯偶酰缩酮、α-二烷氧基-苯乙酮，α-羟基-烷基苯酮、或酰基-氧化膦。在一些方面，II型光引发剂是二苯甲酮/胺或噻吨酮/胺。在一些方面，阳离子引发剂是芳基重氮化合物、二芳基碘鎓或三芳基锍盐。在一些方面，光引发剂在暴露于800nm至250nm、800nm至350nm、800nm至450nm、800nm至550nm、800nm至650nm、600nm至250nm、600nm至350nm、600nm至450nm或400nm至250nm的光能时引发光聚合。在一些方面，遮光剂包含2-(2’-羟基-苯基苯并***)、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、羟基苯基三嗪、草酰二苯胺、二苯甲酮或其组合。

在一些方面，热引发剂包含偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)或其组合。

在一些方面，粘度为：在110℃下小于1,000cP；在90℃下小于1,000cP；在70℃下小于500cP；在90℃下小于200cP；或在25℃下小于10,000cP。在一些方面，粘度在打印温度下小于50,000cP，小于40,000cP，小于30,000cP，小于25,000cP，小于20,000cP，小于15,000cP，小于10,000cP，或小于5,000。在一些方面，粘度在打印温度下小于20,000cP。在一些方面，打印温度为10℃至200℃，15℃至175℃，20℃至150℃，25℃至125℃，或30℃至100℃。在一些方面，打印温度为20℃至150℃。

在一些方面，可光固化树脂能够被3D打印。

在各个方面，本公开提供了一种形成聚合物材料的方法，所述方法包括：提供本文公开的可光固化树脂；以及固化所述可光固化树脂，从而形成所述聚合物材料。在一些方面，聚合物材料包含小于或等于10wt％的氢键合单元。在一些方面，聚合物材料的特征在于以下中的一种或多种：拉伸模量大于或等于200MPa；在37℃的湿环境中24小时之后剩余的挠曲应力大于或等于1.5MPa；硬度为60肖氏A至85肖氏D；以及断裂伸长率大于或等于15％。

在一些方面，聚合物材料具有大于60％的双键向单键的转化率，如通过FTIR所测量的。在一些方面，聚合物材料具有小于5wt％的可提取物质。在一些方面，聚合物材料的特征在于吸水率小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％，或小于0.1wt％。

在一些方面，固化可光固化树脂包括将可光固化树脂暴露于光源。在一些方面，该方法还包括将聚合物材料加热到升高的温度。在一些方面，在一些方面，升高的温度为40℃至150℃。在一些方面，在固化可光固化树脂之后发生将聚合物材料加热到升高的温度。

在一些方面，该方法还包括用聚合物材料制造物体。在一些方面，制造物体包括增材制造。在一些方面，用聚合物材料制造物体包括用3D打印机打印。在一些方面，用聚合物材料制造物体包括数字光投射。在一些方面，用聚合物材料制造物体包括高温光刻。

在一些方面，该物体是正畸器械。在一些方面，该正畸器械是校准器、扩张器或间隔物(spacer)。在一些方面，正畸器械包括多个牙齿容纳腔，该多个牙齿容纳腔被布置为将牙齿从第一布置向第二布置重新定位。在一些方面，正畸器械是被布置为将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。在一些方面，正畸器械是被布置为根据治疗计划将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。

在各个方面，本公开提供了通过本文所述的方法生产的聚合物材料。在一些方面，该聚合物材料具有小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％的氢键合单元。在一些方面，该聚合物材料包含小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％，或小于0.1wt％的吸水率。

在各个方面，本公开提供了由本文所述的可光固化树脂形成的聚合物材料。在一些方面，该聚合物材料具有小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％的氢键合单元。在一些方面，聚合物材料包含小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％，或小于0.1wt％的吸水率。

在各个方面，本公开提供了一种聚合物材料，其包含聚合物，所述聚合物材料具有小于10wt％的氢键合单元，其中所述聚合物材料的特征在于以下中的一种或多种：在37℃的湿环境中24小时之后的拉伸模量大于或等于200MPa；在37℃的湿环境中24小时之后剩余的挠曲应力大于或等于1.5MPa；在37℃的湿环境中24小时之后的硬度为60肖氏A至85肖氏D；以及在37℃的湿环境中24小时之后的断裂伸长率大于或等于15％。

在一些方面，聚合物材料的特征在于吸水率小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％或小于0.1wt％。在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后测量吸水率。在一些方面，聚合物材料具有大于60％的双键向单键的转化率，如通过FTIR所测量的。在一些方面，聚合物材料具有小于5wt％的可提取物质。在一些方面，聚合物材料包含小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％的氢键合单元。在一些方面，聚合物材料还包含热引发剂、第二聚合物、交联部分或其组合。

在一些方面，聚合物包含脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。在一些方面，聚合物材料包含丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基2-((甲基)丙烯酰氧基)苯甲酸酯、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己烷-1,6-二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯，其衍生物或其组合。在一些方面，聚合物是疏水性的。在一些方面，聚合物材料包含20-100wt％的聚合物。

在一些方面，聚合物材料包含第二聚合物，且聚合物与第二聚合物的wt％比率为100:1-1:100、50:1-1:50、40:1-1:40、30:1-1:30、25:1-1:25、20:1-1:20、15:1-1:15、10:1-1:10、5:1-1:5、4:1-1:4、3:1-1:3、2:1-1:2、100:1或更小、50:1或更小、40:1或更小、30:1或更小、25:1或更小、20:1或更小、15:1或更小、10:1或更小、9:1或更小、8:1或更小、7:1或更小、6:1或更小、5:1或更小、4:1或更小、3:1或更小、2:1或更小或者1:1或更小。

在一些方面，聚合物材料包含0-50wt％的交联部分。在一些方面，聚合物材料包含30wt％或更少的交联部分。在一些方面，聚合物材料包含0至0.5wt％的热引发剂。在一些方面，热引发剂包含偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)或其组合。

在一些方面，聚合物材料的特征在于以下中的一种或多种：在37℃的湿环境中测试24小时的屈服伸长率大于或等于4％；以及在37℃的湿环境中测试24小时的断裂伸长率大于15％。在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料包含小于10wt％的水。在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的断裂伸长率大于15％。

在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的极限拉伸强度为10MPa至100MPa、15MPa至80MPa、20MPa至60MPa、10MPa至50MPa、10MPa至45MPa、25MPa至40MPa、30MPa至45MPa或30MPa至40MPa。在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的极限拉伸强度为10MPa至50MPa。在一些方面，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，拉伸模量为100MPa至3000MPa或者拉伸模量为800MPa至2000MPa。在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的拉伸模量大于200MPa。在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的拉伸模量为1.0GPa至1.4GPa。在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料剩余的挠曲应力大于或等于10％。在一些方面，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为初始负载的5％至45％，或者在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的应力为初始负载的20％至45％。在一些方面，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为0.01MPa至15MPa，或者在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为2MPa至15MPa。在一些方面，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，屈服伸长率为4％至10％，或者屈服伸长率为5％至10％。在一些方面，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，断裂伸长率大于10％，断裂伸长率大于20％，断裂伸长率大于30％，断裂伸长率为5％至250％，断裂伸长率为20％至250％，或者断裂伸长率值为40％至250％。在一些方面，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，屈服拉伸强度大于或等于5MPa，屈服拉伸强度为5MPa至85MPa或者屈服拉伸强度为10MPa至55MPa。在一些方面，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，储能模量为0.1MPa至4000MPa，储能模量为300MPa至3000MPa或者储能模量为750MPa至3000MPa。在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料剩余的挠曲应力为80MPa或更小，70MPa或更小，60MPa或更小，或者50MPa或更小。在一些方面，在使用一段时间之后，聚合物材料剩余的挠曲应力为80MPa或更小，70MPa或更小，60MPa或更小，或者50MPa或更小。在一些方面，使用的时间段为1分钟，5分钟，10分钟，30分钟，1小时或24小时。在一些方面，聚合物材料在5％应变下的最大力大于3磅力/3.57cm²。在一些方面，在温度为37℃的湿环境中浸没24小时之后，聚合物材料的剩余力大于0.1磅力/3.57cm²。

在一些方面，在37℃的湿环境中24小时之后，大于70％的可见光通过聚合物材料。在一些方面，聚合物材料是生物相容的、生物惰性的或其组合。

在各个方面，本公开提供了一种正畸器械，其包含本文公开的聚合物材料。在各个方面，本公开提供了由本文公开的可光固化树脂形成的正畸器械。在各个方面，本公开提供了一种使用本文公开的方法形成的正畸器械。

在一些方面，正畸器械是校准器、扩张器或间隔物。在一些方面，正畸器械包括多个牙齿容纳腔，该多个牙齿容纳腔被布置为将牙齿从第一布置向第二布置重新定位。在一些方面，正畸器械是被布置为将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。在一些方面，正畸器械是被布置为根据治疗计划将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。在一些方面，正畸器械是校准器。

在各个方面，本公开提供了一种形成聚合物材料的方法，所述方法包括：提供本文公开的可光固化树脂；以及固化所述可光固化树脂，形成本文公开的聚合物材料。

在各个方面，本公开提供了一种重新定位患者牙齿的方法，所述方法包括：为患者生成治疗计划，所述计划包括用于将牙齿沿着治疗路径从初始排列向最终排列移动的多个中间牙齿排列；生产包含小于或等于10wt％的氢键合单元的3D打印的正畸器械；以及利用所述正畸器械将患者的至少一个牙齿沿正确轨道向中间排列或最终牙齿排列移动。

在一些方面，该方法还包括在施用正畸器械之后跟踪患者牙齿沿着治疗路径的行进，该跟踪包括将患者牙齿的当前排列与牙齿的计划排列进行比较。在一些方面，在治疗2周后，大于60％的患者牙齿与治疗计划相同的正确轨道上。在一些方面，该方法还包括沿正确的轨道实现患者的至少一个牙齿向中间排列或最终牙齿排列的移动。在一些方面，在用正畸器械将患者的至少一个牙齿沿正确轨道向中间排列或最终牙齿排列移动之前，正畸器械包括第一挠曲应力；以及在沿正确轨道实现将所述患者的至少一个牙齿向中间排列或最终牙齿排列移动之后，该正畸器械包括第二挠曲应力。

在一些方面，生产包括直接制造，并且任选地，其中直接制造包括交联可光固化树脂。在一些方面，3D打印的正畸器械是如本文公开的正畸器械。

在各个方面，本公开提供了一种形成聚合物材料的方法，所述方法包括：提供本文公开的可光固化树脂；以及生产产品，其中生产产品包括增材制造。

在一些方面，本文公开的聚合物材料是利用增材制造从本文公开的可光固化树脂形成的。

在各个方面，本公开提供了通过一种方法制备的聚合物材料，该方法包括：提供本文公开的可光固化树脂；以及利用增材制造从可光固化树脂形成聚合物材料。

通过引用并入

本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请在本文中通过引用并入，其程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被具体地和单独地指示为通过引用并入。

附图说明

图1A示出了根据实施方案的牙齿重新***械。

图1B示出了根据实施方案的牙齿重新定位***。

图1C示出了根据实施方案使用多个器械进行正畸治疗的方法。

图2示出了根据实施方案用于设计正畸器械的方法。

图3示出了根据实施方案用于对正畸治疗进行数字设计的方法。

图4示出了根据本发明的实施方案的生成和施用治疗。

发明详述

本公开提供了用于生产具有适于在各种机械装置(例如正畸器械(例如，校准器)中使用的性质的聚合物的低粘度树脂。低粘度树脂可以是可光固化的，并且可以与直接制造方法和设备一起使用。在各种实施方案中，由本文所述的低粘度树脂生产的聚合物材料具有高韧性，同时保持抵抗应力松弛。与用于正畸器械中的传统材料(例如，具有高聚氨酯含量的材料)相比，本文所述的低粘度可光固化树脂具有降低的氢键合。通过在本公开的树脂中使用降低的氢键合密度，可以掺入更高分子量的材料，同时保持相对低的粘度，这导致可以通过直接制造而生产并具有有利的机械性能的材料。

可光固化树脂

在一些实施方案中，本公开提供了可光固化树脂(即，经历光活化聚合的树脂)。可光固化树脂包含低聚物和引发剂。在一些实施方案中，可光固化树脂包含低聚物，该低聚物的数均分子量大于或等于3,000Da，大于或等于4,000Da，大于或等于5,000Da，大于或等于6,000Da，大于或等于7,000Da，大于或等于8,000Da，大于或等于9,000Da，或者大于或等于10,000Da。在一些实施方案中，可光固化树脂包含低聚物，该低聚物的数均分子量小于30,000Da，小于25,000Da，小于20,000Da，小于15,000Da，小于10,000Da，或小于5,000Da。在一些实施方案中，低聚物的数均分子量为3,000Da至10,000Da，3,000Da至9,000Da，3,000Da至8,000Da，或者3,000Da至7,000Da。在优选的实施方案中，可光固化树脂包含低聚物，该低聚物的数均分子量大于3,000Da。在一些优选的实施方案中，低聚物的数均分子量为9,000Da至20,000Da。在一些实施方案中，可光固化树脂包含低聚物，该低聚物包含多个单体。在某些实施方案中，低聚物的平均链长为20至200个单体。在一些实施方案中，低聚物包含多个重复单元(即，重复单体)。在一些实施方案中，低聚物包含主链，该主链由重复单元组成或者基本上由重复单元组成。在一些实施方案中，低聚物包含20至200个重复单元。

在一些实施方案中，低聚物包含脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯或其组合。在一些实施方案中，低聚物包含疏水性聚氨酯丙烯酸酯、疏水性聚氨酯甲基丙烯酸酯或其组合。在一些实施方案中，低聚物包含聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯聚氨酯甲基丙烯酸酯或其组合。在一些实施方案中，低聚物包含聚醚聚氨酯丙烯酸酯、聚醚聚氨酯甲基丙烯酸酯或其组合。在一些实施方案中，低聚物包含Dymax BRC-4421、Dymax BR-543、Dymax BR-543MB、Exothane 108、Exothane 10、异佛尔酮聚氨酯二甲基丙烯酸酯(IPDI-UDMA)、CN991、CN9782、CN3211、CN9782、CN9009、PU3201NT，其丙烯酸酯、其甲基丙烯酸酯或其组合。在一些实施方案中，低聚物是脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二甲基丙烯酸酯或其组合。

在一些实施方案中，低聚物包含两个或更多个官能团。在某些实施方案中，低聚物是双官能的。在其他实施方案中，低聚物是单官能的。在某些实施方案中，可光固化树脂包含多个低聚物，并且其中该多个低聚物包含单官能低聚物、双官能低聚物、多官能低聚物或其组合。在某些实施方案中，低聚物不被反应性基团官能化。在其中低聚物具有高的数均分子量的一些实施方案中，低聚物不被反应性基团官能化。在一些实施方案中，低聚物的数均分子量大于15kDa，并且不被反应性基团官能化。

在一些实施方案中，低聚物包含至少一个反应性官能团。在某些实施方案中，反应性官能团允许进一步修饰低聚物和/或形成的聚合物，例如额外的聚合。在一些实施方案中，低聚物包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或多于10个反应性官能团。反应性官能团可以是相同的，或者它们可以具有不同的官能度。在一些实施方案中，低聚物是遥爪聚合物(即，具有二端官能化的聚合物，其中两端具有相同的官能度)。在一些实施方案中，一个或多个官能团位于低聚物的末端。在一些实施方案中，一个或多个反应性官能团位于除了低聚物的末端之外的位置(例如，链中和/或侧基官能团)。在一些实施方案中，低聚物包含多个反应性官能团，并且反应性官能团位于低聚物的一个或两个末端处、链中、侧基处(例如，连接到聚合物主链的侧基)，或其任何组合。在一些实施方案中，多个反应性官能团是相同的。在其他实施方案中，所述多个反应性官能团彼此不同。在一些实施方案中，多个反应性官能团包括至少两个相同的官能团。

反应性官能团的非限制性实例包括自由基可聚合官能团、光活性基团、促进步骤生长聚合的基团、热反应性基团和/或促进键形成(例如，共价键形成)的基团。在一些实施方案中，官能团包含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、乙烯基、乙烯基醚、乙烯基酯、硫醇、烯丙基醚、降冰片烯、乙酸乙烯酯、马来酸酯、富马酸酯、马来酰亚胺、环氧化物、环张力的环状醚、环张力的硫醚、环状酯、环状碳酸酯、环状硅烷、环状硅氧烷、羟基、胺、异氰酸酯、封端的异氰酸酯、酰氯、活化的酯、Diels-Alder反应性基团、呋喃、环戊二烯、酸酐、有利于光二聚的基团(例如蒽、苊烯或香豆素)、光降解成反应性物质的基团(例如Norrish 1型和2型材料)、叠氮化物，其衍生物或其组合。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含低百分比的氢键合单元、在某些实施方案中，可光固化树脂具有少量氢键合。可光固化树脂可以具有小于40wt％，小于35wt％，小于30wt％，小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于14wt％，小于13wt％，小于12wt％，小于11wt％，小于10wt％，小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％的氢键合单元(例如，聚氨酯、脲、酰胺、羟基、胺、基于羰基的酸、基于磷的酸、基于硫的酸、聚(乙二醇)醚，及其衍生物)。氢键合单元的百分比可以优选地由氢键合基团的重量百分比计算或测量。作为一个非限制性实例，酰胺键的NHCO充当氢供体和氢受体两者；因此，具有小于15wt％的NHCO单元(并且没有其他类型的氢键合单元)的可光固化树脂具有小于15wt％的氢键合单元。或者，在一些体系中，可以通过进行滴定以获得氢键合基团的数目来确定wt％氢键合单元的值。在优选的实施方案中，可光固化树脂包含小于20wt％的氢键合单元。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含0.5-99.5wt％的低聚物，1-99wt％的低聚物，10-95wt％的低聚物，20-90wt％的低聚物，25-60wt％的低聚物，或35-50wt％的低聚物。在优选的实施方案中，可光固化树脂包含25-60wt％的低聚物。在一些优选的实施方案中，可光固化树脂包含99.5wt％或更少的低聚物。

在一些实施方案中，可光固化树脂在环境温度下具有低粘度。在一些实施方案中，可光固化树脂在25℃下的粘度小于或等于30,000cP，小于或等于25,000cP，小于或等于20,000cP，小于或等于19,000cP，小于或等于18,000cP，小于或等于17,000cP，小于或等于16,000cP，小于或等于15,000cP，小于或等于14,000cP，小于或等于13,000cP，小于或等于12,000cP，小于或等于11,000cP，小于或等于10,000cP，小于或等于9,000cP，小于或等于8,000cP，小于或等于7,000cP，小于或等于6,000cP，或者小于或等于5,000cP。流体的动态粘度指示其对剪切流的阻力。用于动态粘度的SI单元是泊(Pa·s)。动态粘度通常以厘泊为单位给出，其中1厘泊(cP)等于1mPa·s。运动粘度是动态粘度与流体密度的比率；SI单元是m²/s。用于测量粘度的装置包括粘度计和流变仪。可以使用流变仪在各种温度下测量本文所述组合物的粘度。例如，来自TA Instruments的Discovery HR-2流变仪可以用于旋转模式(40mm平行板，200μm间隙，4s^-1)的流变测量。在优选的实施方案中，树脂在25℃下的粘度小于15,000cP。

在一些实施方案中，可光固化树脂在打印温度下的粘度小于或等于100,000cP，小于或等于90,000cP，小于或等于80,000cP，小于或等于70,000cP，小于或等于60,000cP，小于或等于50,000cP，小于或等于40,000cP，小于或等于35,000cP，小于或等于30,000cP，小于或等于25,000cP，小于或等于20,000cP，小于或等于15,000cP，小于或等于10,000cP，小于或等于5,000cP，小于或等于4,000cP，小于或等于3,000cP，小于或等于2,000cP，小于或等于1,000cP，小于或等于750cP，小于或等于500cP，小于或等于250cP，小于或等于100cP，小于或等于90cP，小于或等于80cP，小于或等于70cP，小于或等于60cP，小于或等于50cP，小于或等于40cP，小于或等于30cP，小于或等于20cP，或者小于或等于10cP。在一些实施方案中，可光固化树脂在打印温度下的粘度为50,000cP至30cP，40,000cP至30cP，30,000cP至30cP，20,000cP至30cP，10,000cP至30cP，或者5,000cP至30cP。在一些实施方案中，打印温度为0℃至25℃，25℃至40℃，40℃至100℃，或20℃至150℃。在优选的实施方案中，可光固化树脂在打印温度的粘度为30cP至50,000cP，其中打印温度为20℃至150℃。

在优选的实施方案中，可光固化树脂在打印温度下的粘度小于20,000cP。在一些实施方案中，打印温度为10℃至200℃，15℃至175℃，20℃至150℃，25℃至125℃，或30℃至100℃。在优选的实施方案中，打印温度为20℃至150℃。

在某些实施方案中，可光固化树脂在110℃下的粘度小于1,000cP。在一些实施方案中，可光固化树脂在90℃下的粘度小于1,000cP。在一些实施方案中，可光固化树脂在70℃下的粘度小于500cP。在一些实施方案中，可光固化树脂在90℃下的粘度小于200cP。在一些实施方案中，可光固化树脂在25℃下的粘度小于10,000cP。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含引发剂，该引发剂是光引发剂。光引发剂可以用于各种目的，包括用于固化聚合物，包括可以用光活化并引发制剂的可聚合组分的聚合的那些。在实施方案中，光引发剂是自由基光引发剂和/或阳离子引发剂。在一些实施方案中，光引发剂是I型光引发剂，其经历单分子键裂解以产生自由基。在另外的实施方案中，光引发剂是II型光引发剂，其经历双分子反应以产生自由基。常见的I型光引发剂包括但不限于苯偶姻醚、偶苯酰缩酮、α-二烷氧基-苯乙酮、α-羟基烷基苯酮和酰基-膦氧化物。常见的II型光引发剂包括二苯甲酮/胺和噻吨酮/胺。阳离子引发剂包括芳基重氮盐、二芳基碘鎓盐和三芳基锍盐。在优选的实施方案中，光引发剂包括二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸乙酯或其组合。在某些优选的实施方案中，光引发剂包含自由基光引发剂、阳离子引发剂和/或光碱产生剂。在一些优选的实施方案中，光引发剂是I型光引发剂，其经历单分子键裂解以产生自由基；或II型光引发剂，其经历双分子反应以产生自由基。在一些优选的实施方案中，I型光引发剂是苯偶姻醚、偶苯酰缩酮、α-二烷氧基-苯乙酮、α-羟基-烷基苯酮、或酰基-氧化膦。在一些优选的实施方案中，II型光引发剂是二苯甲酮/胺或噻吨酮/胺。在一些优选的实施方案中，阳离子引发剂是芳基重氮盐、二芳基碘鎓盐或三芳基锍盐。

在一些实施方案中，光引发剂使用光能引发光聚合。在某些实施方案中，光引发剂通过暴露于800nm至250nm，800nm至350nm，800nm至450nm，800nm至550nm，800nm至650nm，600nm至250nm，600nm至350nm，600nm至450nm，或400nm至250nm的光能来引发光聚合。在一些实施方案中，光引发剂在吸收两个光子之后引发光聚合，这可以使用较长波长的光引发光聚合。

在一些实施方案中，树脂包含多于一种引发剂(例如，2、3、4、5或多于5种引发剂)。在一些实施方案中，可光固化树脂包含引发剂，该引发剂是热引发剂。在某些实施方案中，热引发剂包含有机过氧化物。在一些实施方案中，热引发剂包含偶氮化合物、无机过氧化物、有机过氧化物，或其任何组合。在一些实施方案中，热引发剂选自过氧苯甲酸叔戊酯、4,4-偶氮双(4-氰基戊酸)、1,1’-偶氮双(环己烷甲腈)、2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化苯甲酰、2,2-双(叔丁基过氧)丁烷、1,1-双(叔丁基过氧)环己烷、2,5-双(叔丁基过氧)-2,5-二甲基己烷、2,5-双(叔丁基过氧)-2,5-二甲基-3-己炔、双(1-(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、叔丁基羟基过氧化物、过乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化物、过氧苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧碳酸异丙酯、枯烯氢过氧化物、环己酮过氧化物、二枯基过氧化物、过氧化月桂酰、2,4-戊二酮过氧化物、过乙酸、过硫酸钾，其衍生物及其组合。在优选的实施方案中，热引发剂包含偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)或其组合。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含0.01-10wt％，0.02-5wt％，0.05-4wt％，0.1-3wt％，0.1-2wt％或0.1-1wt％的引发剂。在优选的实施方案中，可光固化树脂包含0.1-2wt％的引发剂。在一些实施方案中，可光固化树脂包含0.01-10wt％，0.02-5wt％，0.05-4wt％，0.1-3wt％，0.1-2wt％或0.1-1wt％的光引发剂。在优选的实施方案中，可光固化树脂包含0.1-2wt％的光引发剂。在一些实施方案中，可光固化树脂包含0至10wt％，0至9wt％，0至8wt％，0至7wt％，0至6wt％，0至5wt％，0至4wt％，0至3wt％，0至2wt％，0至1wt％或0至0.5wt％的热引发剂。在优选的实施方案中，可光固化树脂包含0至0.5wt％的热引发剂。

在一些优选的实施方案中，本公开提供了可光固化树脂，其包含：数均分子量大于3,000Da的低聚物；和引发剂，其中所述可光固化树脂包含小于20wt％的氢键合单元并且在25℃下的粘度小于或等于15,000cp。在一些优选的实施方案中，本公开提供了可光固化树脂，其包含：数均分子量大于3,000Da的低聚物；和光引发剂，其中所述光固化树脂包含小于10wt％的氢键合单元。

在一些实施方案中，可光固化树脂能够被3D打印(即，可用于增材制造中)。

可光固化树脂的另外的组分

在一些实施方案中，可光固化树脂还包含反应性稀释剂。本文所用的“反应性稀释剂”是指降低另一种物质(例如单体或可固化树脂)的粘度的物质。反应性稀释剂可以变成另一种物质(例如通过聚合方法获得的聚合物)的一部分。在一些实施方案中，反应性稀释剂是可固化单体，当与可光固化树脂混合时，该可固化单体降低所得制剂的粘度，并结合到由该制剂的聚合产生的聚合物中。反应性稀释剂通常具有低粘度。可以将一种或多种反应性稀释剂包括在组合物中以降低可光固化树脂的粘度，例如降低到小于在没有反应性稀释剂的情况下的可光固化树脂的粘度的粘度。在一些实施方案中，反应性稀释剂的粘度低于低聚物的粘度。在一些实施方案中，反应性稀释剂可以降低可光固化树脂的粘度。一种或多种反应性稀释剂可以将可光固化树脂的粘度降低至少10％，至少20％，至少30％，至少40％，至少50％，至少60％，至少70％，至少80％或至少90％。在一些实施方案中，一种或多种反应性稀释剂的熔点低于本文公开的加工温度。在一些实施方案中，一种或多种反应性稀释剂的熔点小于120℃，小于110℃，小于100℃，小于90℃，小于80℃，小于70℃，小于60℃，小于50℃，小于40℃或小于30℃。在一些实施方案中，可光固化树脂包含10-75wt％的反应性稀释剂，15-60wt％的反应性稀释剂，20-50wt％的反应性稀释剂，25-45wt％的反应性稀释剂，或30-40wt％的反应性稀释剂。在一些优选的实施方案中，可光固化树脂包含30-70wt％的反应性稀释剂。在一些实施方案中，可光固化树脂还包含交联改性剂。在某些实施方案中，反应性稀释剂包含交联改性剂。在一些实施方案中，交联改性剂包含反应性稀释剂。

在一些实施方案中，反应性稀释剂包含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或其组合。本文所用的“(甲基)丙烯酸酯”(及其变体)是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或其组合。类似地，诸如“二(甲基)丙烯酸酯”的术语是二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯或其组合；“(甲基)丙烯酰氧基”是丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基或其组合；“三(甲基)丙烯酸酯”是三丙烯酸酯、三甲基丙烯酸或其组合。作为一个非限制性实例，将羟基苯甲酸酯(甲基)丙烯酸酯理解为羟基苯甲酸酯丙烯酸酯、羟基苯甲酸酯甲基丙烯酸酯或其组合。在一些实施方案中，反应性稀释剂包含(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、羟基苯甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环烷基-2-、3-或4-((甲基)丙烯酰氧基)苯甲酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(例如，TEGDMA)、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯(例如，D4MA)、3,3,5-三甲基环己基2-((甲基)丙烯酰氧基)苯甲酸酯(例如，HSMA)、水杨酸苄酯(甲基)丙烯酸酯(例如，BSMA)、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己烷-1,6-二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(聚)乙烯基单体，或其衍生物，或其组合。

在一些实施方案中，反应性稀释剂包含丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。在一些实施方案中，反应性稀释剂包含(聚)二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯的氢化形式、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯封端的聚酯低聚物、4,4’-异亚丙基二环己醇二(甲基)丙烯酸酯、水杨酸酯(甲基)丙烯酸酯或水杨酸环烷基酯(甲基)丙烯酸酯。在某些实施方案中，反应性稀释剂包含(聚)乙烯基单体。在某些实施方案中，反应性稀释剂包含乙酸乙烯酯、苯乙烯或二乙烯基苯。

在一些实施方案中，反应性稀释剂包含选自聚氨酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基酯、环氧基及其组合的官能团。作为实例，反应性稀释剂是基于丙烯酸酯、环氧基或聚氨酯的稀释剂。在一些实施方案中，反应性稀释剂是乙烯基单体或硫醇单体。作为实例，反应性稀释剂选自二丙烯酸酯单体、三丙烯酸酯单体、非环状二丙烯酸酯单体、环状二丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、乙烯基酯单体、具有丙烯酸酯端基的聚氨酯单体和具有环氧端基的聚氨酯单体。在一些实施方案中，反应性稀释剂选自1-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)、CEA(β-羧乙基丙烯酸酯)、三甲基环己基丙烯酸酯(M1130)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、甲基丙烯酸四氢糠基酯(M151)、PETMP、TATATO，及其任何组合。在一些实施方案中，反应性稀释剂的粘度小于制剂中其他低聚物组分的粘度。在一些实施方案中，反应性稀释剂的粘度小于交联改性剂的粘度。

在一些实施方案中，可光固化树脂还包含交联改性剂。本文所用的“交联改性剂”是指将一种低聚物或聚合物链与另一种低聚物或聚合物链键合从而形成交联的物质。交联改性剂可以变成另一种物质的一部分，例如通过聚合方法获得的聚合物材料中的交联。在一些实施方案中，交联改性剂是可固化单元，当与可光固化树脂混合时，所述可固化单元作为交联物并入到由制剂的聚合而产生的聚合物材料中。在某些实施方案中，可光固化树脂包含0-25wt％的交联改性剂，该交联改性剂的数均分子量等于或小于3,000Da，等于或小于2,500Da，等于或小于2,000Da，等于或小于1,500Da，等于或小于1,250Da，等于或小于1,000Da，等于或小于800Da，等于或小于600Da，或者等于或小于400Da。在一些实施方案中，交联改性剂可以具有高的玻璃化转变温度(T_g)，这导致高的热变形温度。在一些实施方案中，交联改性剂的玻璃化转变温度大于-10℃，大于-5℃，大于0℃，大于5℃，大于10℃，大于15℃，大于20℃或大于25℃。在一些优选实施方案中，可光固化树脂包含0-25wt％的交联改性剂，该交联改性剂的数均分子量等于或小于1,500Da。在一些实施方案中，交联改性剂包含(甲基)丙烯酸酯封端的聚酯、三环癸烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙烯基酯封端的聚酯、三环癸烷二醇乙烯基酯，其衍生物或其组合。

在一些实施方案中，可光固化树脂还包含交联改性剂、遮光剂、溶剂、玻璃化转变温度调节剂，或其组合。在一些实施方案中，可光固化树脂还包含聚合催化剂、阻聚剂、遮光剂、增塑剂、溶剂、表面能改性剂(例如，脱模剂)、颜料、染料、填料、具有生物学意义的化学品，或其任何组合。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含聚合催化剂。在一些实施方案中，聚合催化剂包含锡催化剂、铂催化剂、铑催化剂、钛催化剂、硅催化剂、钯催化剂、金属三氟甲磺酸盐催化剂、硼催化剂、铋催化剂，或其任何组合。钛催化剂的非限制性实例包括二正丁基丁氧基氯化锡、二正丁基二乙酰氧基锡、二正丁基二月桂基锡、二甲基二新癸酸锡、二辛基二月桂基锡、四甲基锡和二辛基双(2-乙基己基马来酸)锡。铂催化剂的非限制性实例包括铂-二乙烯基四甲基-二硅氧烷络合物、铂-环乙烯基甲基-硅氧烷络合物、铂-辛醛络合物和铂羰基环乙烯基甲基硅氧烷络合物。铑催化剂的非限制性实例包括三(二丁基硫化物)三氯化铑。钛催化剂的非限制性实例包括异丙醇钛、2-乙基-六氧化钛、三异丙醇氯化钛、乙醇钛和二异丙醇钛双(乙基乙酰乙酸盐)。硅催化剂的非限制性实例包括四甲基铵硅氧烷酸盐和四甲基甲硅烷基甲基-三氟甲磺酸盐。钯催化剂的非限制性实例包括四(三苯基膦)钯(0)。金属三氟甲磺酸盐催化剂的非限制性实例包括三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸镧和三氟甲磺酸镱。硼催化剂的非限制性实例包括三(五氟苯基)硼。铋催化剂的非限制性实例包括新癸酸铋-锌、2-乙基己酸铋、铋和锌的金属羧酸盐以及铋和锆的金属羧酸盐。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含阻聚剂，以便稳定组合物并防止过早聚合。在一些实施方案中，阻聚剂是光阻聚剂(例如，氧)。在一些实施方案中，阻聚剂是酚类化合物(例如，BHT)。在一些实施方案中，阻聚剂是稳定自由基(例如，2,2,4,4-四甲基哌啶基-1-氧基自由基，2,2-二苯基-1-苦肼基自由基，加尔万氧基自由基或三苯基甲基自由基)。在一些实施方案中，在树脂中存在多于一种阻聚剂。在一些实施方案中，阻聚剂充当自由基清除剂。在某些实施方案中，阻聚剂是抗氧化剂、受阻胺光稳定剂(HAL)、受阻酚或失活自由基(例如，过氧化合物)。在一些实施方案中，阻聚剂选自4-叔丁基邻苯二酚、叔丁基对苯二酚、1,4-苯醌、6-叔丁基-2,4-二甲苯酚、2-叔丁基-1,4-苯醌、2,6-二叔丁基-对甲酚、2,6-二叔丁基苯酚、1,1-二苯基-2-苦肼基自由基、对苯二酚、4-甲氧基苯酚、吩噻嗪，其任何衍生物及其任何组合。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含遮光剂，以便消散UV辐射。在一些实施方案中，遮光剂吸收特定的UV能量值和/或范围。在一些实施方案中，遮光剂是UV光吸收剂、颜料、颜色浓缩物或IR光吸收剂。在一些实施方案中，遮光剂包含苯并***(例如，2-(2’-羟基-苯基苯并***)、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、羟基苯基三嗪、乙酰二苯胺、二苯甲酮，或其组合。在一些实施方案中，可光固化树脂包含0至10wt％，0至9wt％，0至8wt％，0至7wt％，0至6wt％，0至5wt％，0至4wt％，0至3wt％，0至2wt％，0至1wt％，或0至0.5wt％的遮光剂。在优选的实施方案中，可光固化树脂包含0至0.5wt％的遮光剂。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含填料。在一些实施方案中，填料包含碳酸钙(即，白垩)、高岭土、偏高岭土、高岭石衍生物、氢氧化镁(即，滑石)、硅酸钙(即，硅灰石)、玻璃填料(例如，玻璃珠、短玻璃纤维或长玻璃纤维)、纳米填料(例如，纳米板、纳米纤维或纳米颗粒)、二氧化硅填料(例如，云母、硅胶、气相二氧化硅或沉淀二氧化硅)、炭黑、白云石、硫酸钡、ATH Al(OH)₃、MDH Mg(OH)₂、硅藻土、磁铁矿、埃洛石、氧化锌、二氧化钛、纤维素、木质素、碳填料(例如，短切碳纤维或碳纤维)，其衍生物或其组合。

在一些实施方案中，可光固化物包含颜料、染料，或其组合。颜料通常是可能不溶于树脂的悬浮固体。染料通常溶解在可光固化树脂中。在一些实施方案中，颜料包含无机颜料。在一些实施方案中，无机颜料包含氧化铁、硫化钡、氧化锌、三氧化二锑、黄色氧化铁、红色氧化铁、亚铁氰化铁铵、铬黄、炭黑或铝薄片。在一些实施方案中，颜料包含有机颜料。在一些实施方案中，有机颜料包含偶氮颜料、蒽醌颜料、铜酞菁(CPC)颜料(例如，酞菁蓝或酞菁绿)或其组合。在一些实施方案中，染料包含偶氮染料(例如，二芳基化物或苏丹染剂)、蒽醌(例如，油蓝A或分散红11)，或其组合。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含表面能改性剂。在一些实施方案中，表面能改性剂可有助于从模具释放聚合物的过程。在一些实施方案中，表面能改性剂可以用作泡沫抑制剂。在一些实施方案中，表面能改性剂包含消泡剂、脱气剂、疏水化剂、流平剂、润湿剂或调节可光固化树脂的流动性质的试剂。在一些实施方案中，表面能改性剂包含烷氧基化的表面活性剂、有机硅表面活性剂、磺基琥珀酸酯、氟化的聚丙烯酸酯、含氟聚合物、聚硅氧烷、星形聚合物、有机改性的聚硅氧烷，或其任何组合。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含增塑剂。增塑剂可以是非挥发性材料，其可以减少聚合物链之间的相互作用，这可以降低玻璃化转变温度、熔体粘度和弹性模量。在一些实施方案中，增塑剂包含二羧酸酯增塑剂、三羧酸酯增塑剂、偏苯三酸酯、己二酸酯、癸二酸酯、马来酸酯或生物基增塑剂。在一些实施方案中，增塑剂包含二羧酸酯或三羧酸酯，其包含二元酯、邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸双(2-丙基庚基)酯(DPHP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBzP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二正己酯，其衍生物，或其组合。在一些实施方案中，增塑剂包含偏苯三酸酯，其包含偏苯三酸三甲酯(TMTM)、偏苯三酸三(2-乙基己基)酯(TEHTM)、偏苯三酸三(正辛基，正癸基)酯(ATM)、偏苯三酸三(庚基，壬基)酯(LTM)、偏苯三酸正辛酯(OTM)、偏苯三酸三辛酯，其衍生物，或其组合。在一些实施方案中，增塑剂包含己二酸酯，其包含己二酸双(2-乙基己基)酯(DEHA)、己二酸二甲酯(DMAD)、己二酸单甲酯(MMAD)、己二酸二辛酯(DOA)、己二酸双[2-(2-丁氧基乙氧基)乙基]酯、己二酸二丁酯、己二酸二异丁酯、己二酸二异癸酯，其衍生物或其组合。在一些实施方案中，增塑剂包含癸二酸酯，其包含癸二酸二丁酯(DBS)、癸二酸双(2-乙基己基)酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二甲酯，其衍生物或其组合。在一些实施方案中，增塑剂包含马来酸酯，其包含马来酸双(2-乙基己基)酯、马来酸二丁酯、马来酸二异丁酯，其衍生物或其组合。在一些实施方案中，增塑剂包含生物基增塑剂，其包含乙酰化单甘油酯、柠檬酸烷基酯、蓖麻油酸甲酯或绿色增塑剂。在一些实施方案中，柠檬酸烷基酯选自柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰基柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰基柠檬酸三辛酯、柠檬酸三己酯、乙酰基柠檬酸三己酯、丁酰基柠檬酸三己酯、柠檬酸三甲酯，其衍生物，或其组合。在一些实施方案中，绿色增塑剂选自环氧化大豆油、环氧化植物油、大豆油的环氧化酯，其衍生物或其组合。在一些实施方案中，增塑剂包含壬二酸酯、苯甲酸酯(例如，蔗糖苯甲酸酯)、对苯二甲酸酯(例如，对苯二甲酸二辛酯)、1,2-环己烷二羧酸二异壬酯、烷基磺酸苯基酯、磺酰胺(例如，N-乙基甲苯磺酰胺、N-(2-羟丙基)苯磺酰胺、N-(正丁基)苯磺酰胺)、有机磷酸酯(例如，磷酸三甲酚酯或磷酸三丁酯)、二醇(例如，三乙二醇二己酸酯或四乙二醇二庚酸酯)、聚醚、聚合物增塑剂、聚丁烯，其衍生物，或其组合。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含溶剂。在一些实施方案中，溶剂包含非极性溶剂。在某些实施方案中，非极性溶剂包含戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、苯、甲苯、1,4-二氧六环、氯仿、***、二氯甲烷，其衍生物，或其组合。在一些实施方案中，溶剂包括极性非质子溶剂。在某些实施方案中，极性非质子溶剂包含四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、乙腈、DMSO、碳酸丙烯酯，其衍生物，或其组合。在一些实施方案中，溶剂包含极性质子溶剂。在某些实施方案中，极性质子溶剂包含甲酸、正丁醇、异丙醇、正丙醇、叔丁醇、乙醇、甲醇、乙酸、水，其衍生物，或其组合。在优选的实施方案中，可光固化树脂包含按重量计小于90％的溶剂。

在一些实施方案中，可光固化树脂包含生物学上显著的化学物质。在一些实施方案中，生物学上显著的化学物质包含激素、酶、活性药物成分、抗体、蛋白质、药物，或其任何组合。在一些实施方案中，生物学上显著的化学物质包含药物组合物、化学品、基因、多肽、酶、生物标志物、染料、依从性指示剂、抗生素、镇痛药、医用级药物、化学试剂、生物活性剂、抗菌剂、抗生素、抗炎剂、免疫抑制剂、免疫刺激剂、牙本质脱敏剂、气味掩蔽剂、免疫试剂、麻醉剂、营养剂、抗氧化剂、脂多糖络合剂或过氧化物。

在一些实施方案中，添加的组分(例如，聚合催化剂、阻聚剂、遮光剂、增塑剂、溶剂、表面能改性剂、颜料、染料、填料或生物学上显著的化学物质)被官能化，使得其可以被结合到聚合物网络中，使得其不能容易地从最终固化的材料中提取。在某些实施方案中，聚合催化剂、阻聚剂、遮光剂、增塑剂、表面能改性剂、颜料、染料和/或填料被官能化以促进其结合到固化的聚合物材料中。本文所用的聚合物网络可以指包含多个聚合物链的聚合物组合物，其中大部分(例如，≥80％)和任选的所有聚合物链通过例如共价交联而相互连接，以形成单个聚合物组合物。在一个实施方案中，提供了一种交联网络形式的不透射线聚合物，其中网络结构的至少一些交联是通过共价键形成的。

聚合物材料

在一些实施方案中，本公开提供了由本文公开的可光固化树脂形成的聚合物材料。在优选的实施方案中，聚合物材料通过增材制造由本文公开的可光固化树脂形成。在一些实施方案中，聚合物材料通过一种方法制备，该方法包括：提供如本文所述的可光固化树脂；以及通过增材制造从可光固化树脂形成聚合物材料。在一些优选的实施方案中，聚合物材料通过一种方法制备，该方法包括：提供可光固化树脂，所述可光固化树脂包含：数均分子量大于3,000Da的低聚物；和引发剂，其中所述可光固化树脂包含小于20wt％的氢键合单元并且在25℃的粘度小于或等于15,000cP；以及通过增材制造从所述可光固化树脂形成所述聚合物材料。在某些优选的实施方案中，聚合物材料通过一种方法制备，该方法包括：提供可光固化树脂，所述可光固化树脂包含：数均分子量大于3,000Da的低聚物；和光引发剂，其中所述可光固化树脂包含小于10wt％的氢键合单元；以及通过增材制造从所述可光固化树脂形成所述聚合物材料。

在一些实施方案中，本公开提供了一种聚合物材料，其具有小于10wt％的氢键合单元，其中所述聚合物材料的特征在于：在37℃的湿环境中24小时之后的拉伸模量大于或等于200MPa；在37℃的湿环境中24小时之后剩余的挠曲应力大于或等于1.5MPa；在37℃的湿环境中24小时之后的硬度为60肖氏A至85肖氏D；在37℃的湿环境中24小时之前的断裂伸长率大于或等于15％；以及在37℃的湿环境中24小时之后的断裂伸长率大于或等于15％。在优选的实施方案中，聚合物材料由本文公开的可光固化树脂形成。杨氏模量用算法计算，该算法将应力应变曲线的相关部分分成具有0％重叠的6个区域，并施加最小二乘拟合以确定斜率。确定具有最高斜率和的一对连续区域。从该对中，模量被分配给具有最高斜率的区域。

聚合物材料的性质值可以例如通过使用以下方法来确定：

应力松弛特性可以根据ASTM D790使用来自TA Instruments的具有3点弯曲的RSA-G2仪器来评估；应力松弛可以在30℃下测量并浸没在水中，并且报告为24小时后的剩余负载，和/或初始负载的百分比(％)；

储能模量可以在37℃下测量并以MPa表示；

固化的聚合物材料的T_g可以使用动态机械分析(DMA)来评估，并且在本文中被提供为当以每分钟2℃的温度斜坡在1hz下运行时的tanδ峰；

拉伸模量、拉伸强度、屈服伸长率和断裂伸长率可以根据ISO 527-25B评估；

屈服拉伸强度、断裂伸长率、拉伸强度和杨氏模量可以根据ASTM D1708或ASTMD638评估；且

在37℃的湿环境中24小时之后剩余的挠曲应力(“剩余挠曲应力”)可以根据ASTME328评估。

在实施方案中，聚合物材料的特征在于拉伸应力-应变曲线显示屈服点，在该点之后，测试样品继续伸长之后，但负载没有增加。这样的屈服点行为通常发生在玻璃化转变温度“附近”，此时材料在玻璃态和橡胶态之间，并且可以被表征为具有粘弹性行为。在实施方案中，在20℃至40℃的温度范围内观察到粘弹性行为。在屈服点处确定屈服应力。在一些实施方案中，屈服点遵循弹性区域，其中应力-应变曲线的斜率恒定或几乎恒定。在实施方案中，从应力-应变曲线的初始斜率确定模量，或者将模量确定为在1％应变下的割线模量(例如，当不存在应力-应变曲线的线性部分时)。从屈服点处的应变确定屈服伸长率。当屈服点出现在应力最大值时，极限拉伸强度小于屈服强度。对于拉伸试验样品，该应变被定义为ln(l/l0)，其可以在小应变(例如，小于约10％)下通过(l-l0)/l0来近似计算，并且伸长率是l/l0，其中l是在已经发生一些变形之后的标距长度，并且l0是初始标距长度。机械性质可以取决于它们被测量时的温度。测试温度可以低于牙科器械的预期使用温度，例如35℃至40℃。在一些实施方案中，测试温度为23±2℃。

聚合物材料的性质可以在湿环境中的浸泡时间之后确定。可以在1mm厚的样品上进行湿环境中浸泡时间之后的值的确定。例如，本文公开的聚合物材料的材料性质可以通过以下来确定：获得所述聚合物材料的1mm厚样品，并且在37℃下在潮湿环境中浸泡24小时(即，在37℃的湿环境中24小时之后的材料)。

在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的断裂伸长率大于5％、大于10％、大于15％、大于20％、大于25％、大于30％、大于35％、大于40％、大于45％或大于50％。在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之前，聚合物材料的断裂伸长率大于5％、大于10％、大于15％、大于20％、大于25％、大于30％、大于35％、大于40％、大于45％或大于50％。在优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之前和之后，聚合物材料的断裂伸长率大于15％。

在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的屈服拉伸强度为1MPa至100MPa，5MPa至85MPa，10MPa至75MPa，15MPa至65MPa，20MPa至55MPa或者25MPa至45MPa。在优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的屈服拉伸强度为10MPa至55MPa。在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，屈服拉伸强度大于或等于0.1MPa，大于或等于0.5MPa，大于或等于1MPa，大于或等于2MPa，大于或等于3MPa，大于或等于4MPa，大于或等于5MPa，大于或等于6MPa，大于或等于7MPa，大于或等于8MPa，大于或等于9MPa或者大于或等于10MPa。在优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，屈服拉伸强度大于或等于5MPa。

在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的极限拉伸强度为10MPa至100MPa，15MPa至80MPa，20MPa至60MPa，25MPa至50MPa，25MPa至45MPa，25MPa至40MPa，30MPa至45MPa，或者30MPa至40MPa。在优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的极限拉伸强度为10MPa至50MPa。

在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的拉伸模量为100MPa至3000MPa，200MPa至3000MPa，250MPa至2750MPa，400MPa至2500MPa，600MPa至2250MPa，或者800MPa至2000MPa。在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的拉伸模量大于或等于100MPa，大于或等于200MPa，大于或等于300MPa，大于或等于400MPa，大于或等于500MPa，大于或等于600MPa，大于或等于700MPa，大于或等于800MPa，大于或等于900MPa，大于或等于1000MPa，大于或等于1100MPa，大于或等于1200MPa，大于或等于1300MPa，大于或等于1400MPa，或者大于或等于1500MPa。在一些优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的拉伸模量大于200MPa。在一些优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的拉伸模量为1.0GPa至1.4GPa。在一些优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，拉伸模量大于或等于200MPa。

在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的剩余挠曲应力松弛(“剩余挠曲应力”)大于或等于5％，大于或等于10％，大于或等于15％，大于或等于20％，大于或等于35％，大于或等于40％，大于或等于45％，大于或等于50％，大于或等于55％，或者大于或等于60％。在一些优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的剩余挠曲应力大于或等于10％。在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为初始负载的5％至45％，10％至45％，15％至45％，20％至45％，25％至45％，或者30％至45％。在一些优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为初始负载的20％至45％。

在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为0.01MPa至15MPa，0.05MPa至15MPa，0.1MPa至15MPa，0.5MPa至15MPa，1MPa至15MPa，2MPa至15MPa，3MPa至15MPa，4MPa至15MPa，5MPa至15MPa，或者10MPa至15MPa。在一些优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为2MPa至15MPa。在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力大于或等于0.1MPa，大于或等于0.5MPa，大于或等于1MPa，大于或等于1.5MPa，大于或等于2MPa，大于或等于2.5MPa，大于或等于3MPa，大于或等于4MPa，大于或等于5MPa，大于或等于6MPa，大于或等于7MPa，大于或等于8MPa，大于或等于9MPa，大于或等于10MPa，或者大于或等于15MPa。在一些优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力大于或等于1.5MPa。

在某些实施方案中，有利的是，聚合物材料具有高的剩余挠曲应力，从而形成相对刚性的材料。在涉及使用硬质材料(例如，航空工程、医疗植入物)的一些应用中，由于常规3D打印机可用于形成具有期望特性的这些聚合物材料，由本文公开的可光固化树脂形成的聚合物材料将是有利的。在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的剩余弯曲模量为50MPa或更大，60MPa或更大，70MPa或更大，80MPa或更大，90MPa或更大，100MPa或更大，125MPa或更大，或者150MPa或更大。

在某些其他实施方案中，有利的是，聚合物材料具有相对低的剩余挠曲应力，从而形成不过于刚性的材料。在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料的剩余弯曲模量为80MPa或更小，70MPa或更小，60MPa或更小，55MPa或更小，50MPa或更小，或者45MPa或更小。

在一些实施方案中，聚合物材料在使用一段时间之后将具有剩余的挠曲应力。作为一个非限制性实例，正畸器械(例如，校准器)可以由具有高挠曲应力的聚合物材料形成。在一些实施方案中，在将器械施加到患者的牙齿之后，挠曲应力可能会显著而迅速地下降(例如，在几分钟的时间内)。挠曲应力的这种下降可以遵循指数下降曲线，该曲线在器械的预期寿命期间(例如，对于正畸器械(例如校准器)，在数周期间)朝向渐近线。正畸器械可以具有初始不适期，其在使用一段时间后随剩余挠曲应力的下降而下降。在一些实施方案中，在使用一段时间后，聚合物材料的剩余挠曲应力为90MPa或更小，85MPa或更小，80MPa或更小，75MPa或更小，70MPa或更小，65MPa或更小，60MPa或更小，55MPa或更小，或者50MPa或更小。在优选的实施方案中，在使用一段时间后，聚合物材料的剩余挠曲应力为80MPa或更小。在一些实施方案中，使用的时间段为1分钟，5分钟，10分钟，30分钟，1小时，或24小时。作为一个非限制性实例，由放置在患者牙齿上的聚合物材料组成的校准器在10分钟后被移除，并且具有70MPa的挠曲应力，该校准器将具有以在使用一段时间后具有70MPa的剩余挠曲应力为特征的聚合物材料，其中所述时间段为10分钟。

在某些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后(即，在暴露于湿环境24小时之后)，屈服伸长率大于或等于1％，大于或等于2％，大于或等于3％，大于或等于4％，大于或等于5％，大于或等于6％，大于或等于7％，大于或等于8％，大于或等于9％，大于或等于10％，大于或等于15％，或者大于或等于20％。在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之前，屈服伸长率大于或等于1％，大于或等于2％，大于或等于3％，大于或等于4％，大于或等于5％，大于或等于6％，大于或等于7％，大于或等于8％，大于或等于9％，大于或等于10％，大于或等于15％，或者大于或等于20％。在优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之前和之后，屈服伸长率大于或等于4％。

在一些实施方案中，聚合物材料在5％应变下的最大力大于或等于3磅力/3.57cm²。作为一个非限制性实例，样品是矩形板，其宽度为2.1cm，且支撑件之间的距离为1.7cm。在一些实施方案中，在温度为37℃的湿环境中浸没24小时之后，聚合物材料的剩余力大于0.1磅力/3.57cm²。

在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，屈服伸长率为1％至10％，2％至10％，3％至10％，4％至10％，5％至10％，1％至15％，1％至20％，或者1％至25％。在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之前，屈服伸长率为1％至10％，2％至10％，3％至10％，4％至10％，5％至10％，1％至15％，1％至20％，或者1％至25％。在优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之前和之后，屈服伸长率为4％至10％。

在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，断裂伸长率大于5％，大于10％，大于15％，大于20％，大于25％，大于30％，大于35％，大于40％，大于45％，或者大于50％。在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之前，断裂伸长率大于5％，大于10％，大于15％，大于20％，大于25％，大于30％，大于35％，大于40％，大于45％，或者大于50％。在优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之前和之后，断裂伸长率大于15％。在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，断裂伸长率为5％至250％，10％至250％，15％至250％，20％至250％，25％至250％，30％至250％，35％至250％，40％至250％，45％至250％，50％至250％，75％至250％，或者100％至250％。在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之前，断裂伸长率为5％至250％，10％至250％，15％至250％，20％至250％，25％至250％，30％至250％，35％至250％，40％至250％，45％至250％，50％至250％，75％至250％，或者100％至250％。在优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之前和之后，断裂伸长率为40％至250％。

在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，储能模量为0.1MPa至4000MPa，50MPa至2750MPa，100MPa至2500MPa，200MPa至2250MPa，300MPa至3000MPa，500MPa至3000MPa，750MPa至3000MPa，或者1000MPa至3000MPa。在优选的实施方案中，聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，储能模量为750MPa至3000MPa。

在一些实施方案中，聚合物材料具有0℃至150℃的至少一个玻璃化转变温度(T_g)。在优选的实施方案中，聚合物材料具有大于60℃的至少一个玻璃化转变温度。在甚至更优选的实施方案中，聚合物材料具有大于75℃的至少一个玻璃化转变温度。在一些实施方案中，该至少一个玻璃化转变温度为0℃至200℃，0℃至140℃，0℃至20℃，20℃至40℃，40℃至60℃，60℃至80℃，80℃至100℃，100℃至120℃，120℃至140℃，140℃至160℃，160℃至180℃，180℃至200℃，0℃至35℃，35℃至65℃，65℃至100℃，0℃至50℃，或者50℃至100℃。在一些实施方案中，聚合物材料具有至少一个玻璃化转变温度，其为0℃至10℃，10℃至20℃，20℃至30℃，30℃至40℃，40℃至50℃，50℃至60℃，60℃至70℃，70℃至80℃，或者80℃至90℃。在一些实施方案中，聚合物材料具有至少一个玻璃化转变温度，其为-100℃至40℃，-80℃至10℃，-70℃至0℃，-70℃至-10℃，-70℃至-20℃，-70℃至-30℃，-70℃至-40℃，-70℃至-50℃，或者-80℃至-40℃。在一些实施方案中，聚合物材料具有至少两个玻璃化转变温度。在某些实施方案中，聚合物材料具有小于或等于40℃的第一玻璃化转变温度和大于或等于60℃的第二玻璃化转变温度。在一些实施方案中，聚合物材料具有小于或等于0℃的第一玻璃化转变温度和大于或等于60℃的第二玻璃化转变温度。在一些实施方案中，聚合物材料具有小于或等于0℃的第一玻璃化转变温度和大于或等于75℃的第二玻璃化转变温度。在一些实施方案中，聚合物材料具有小于-20℃的第一玻璃化转变温度和大于80℃的第二玻璃化转变温度。

在一些实施方案中，聚合物材料包含脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。在一些实施方案中，聚合物材料包含(甲基)丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基2-((甲基)丙烯酰氧基)苯甲酸酯、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己烷-1,6-二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯，其衍生物，或其组合。在一些实施方案中，聚合物材料包含Dymax BRC-4421、Exothane108、Exothane 10、异佛尔酮氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯(例如，IPDI-UDMA)、CN 991、CN 9782、CN 3211、CN 9782、CN 9009、PU3201NT或其组合。

低水平的吸水对于本文所述的聚合物材料是有利的。当聚合物材料暴露于湿环境(例如，使用由聚合物材料形成的正畸器械的患者口腔)时，可以发生吸水。当吸水达到阈值(通常大于22wt％)时，聚合物材料的性质可能降低。本文中优选的是，聚合物材料具有低水平的吸水率。在一些实施方案中，由可光固化树脂形成的聚合物材料包含小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％，或小于0.1wt％的吸水率。在优选的实施方案中，由可光固化树脂形成的聚合物材料包含小于2wt％的吸水率。在更优选的实施方案中，由可光固化树脂形成的聚合物材料包含小于1wt％的吸水率。在甚至更优选的实施方案中，由可光固化树脂形成的聚合物材料包含小于0.5wt％的吸水率。在本文所述的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后测量吸水率。在一些实施方案中，由树脂的低聚物形成的聚合物是疏水性的。在优选的实施方案中，由可光固化树脂形成的聚合物材料是疏水性的。

在一些实施方案中，聚合物材料的特征在于具有低的吸水率。在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料包含小于40wt％，小于35wt％，小于30wt％，小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％的水。在优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料包含小于2wt％的水。在更优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料包含小于1wt％的水。在甚至更优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，聚合物材料包含小于0.5wt％的水。

由可光固化树脂形成的聚合物材料可以具有高转化率或高反应程度。在一些实施方案中，聚合物材料包含20-100wt％的由可光固化树脂的低聚物和/或单体形成的聚合物。在一些实施方案中，聚合物材料包含大于20wt％，大于30wt％，大于40wt％，大于50wt％，大于60wt％，大于70wt％，大于80wt％，大于85wt％，大于90wt％，大于95wt％，大于98wt％，或大于99wt％的由可光固化树脂的低聚物和/或单体形成的聚合物。在某些实施方案中，当形成聚合物材料时，优选低聚物和/或单体向聚合物的转化率百分比高。在一些实施方案中，所形成的聚合物是疏水性的。

在一些实施方案中，由可光固化树脂形成的聚合物材料具有反应性基团双键(例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)向单键的高转化率，表明并入到聚合物材料中。在一些实施方案中，可以通过FTIR来测量树脂中的反应性双键向聚合物材料中的单键的转化率(例如，通过测量固化前后的相对量)。在一些实施方案中，由可光固化树脂形成的聚合物材料具有大于60％，大于70％，大于80％，大于90％，或大于95％的双键向单键的转化率。

在一些实施方案中，由可光固化树脂形成的聚合物材料具有低水平的可提取物(例如，来自所述可光固化树脂的未反应的单体)。可提取物的量可通过在水中浸泡1周之后、在乙醇中浸泡48小时之后或在己烷中浸泡48小时之后聚合物材料的重量损失来确定。用于确定可提取物的量的一般实验包括以下步骤：(i)对聚合物材料的干燥样品进行称重；(ii)将样品在给定温度(例如，25℃)下浸泡在溶剂中一段时间；(iii)更新溶剂直至提取完成；(iv)将样品在烘箱中干燥；(v)对提取的样品进行称重；和(vi)计算重量损失。在一些实施方案中，由可光固化树脂形成的聚合物材料具有小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.75wt％，小于0.5wt％，或小于0.25wt％的可提取物。

在一些实施方案中，如通过本文进一步描述的氢键合基团的重量百分比计算或测量的，聚合物材料具有小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％的氢键合单元。在优选的实施方案中，聚合物材料具有小于或等于10wt％的氢键合单元。

在一些实施方案中，聚合物材料还包含热引发剂、第二聚合物、交联部分，或其组合。

在一些实施方案中，聚合物材料包含第二聚合物，并且由低聚物形成的聚合物与第二聚合物的wt％比率为100:1-1:100，50:1-1:50，40:1-1:40，30:1-1:30，25:1-1:25，20:1-1:20，15:1-1:15，10:1-1:10，5:1-1:5，4:1-1:4，3:1-1:3，2:1-1:2，100:1或更小，50:1或更小，40:1或更小，30:1或更小，25:1或更小，20:1或更小，15:1或更小，10:1或更小，9:1或更小，8:1或更小，7:1或更小，6:1或更小，5:1或更小，4:1或更小，3:1或更小，2:1或更小，或者1:1或更小。

在一些实施方案中，聚合物材料包含0-50wt％的交联部分。在一些实施方案中，聚合物材料包含30wt％或更少的交联部分。在一些实施方案中，聚合物材料包含0至0.5wt％的热引发剂。在某些实施方案中，热引发剂包含偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)，或其组合。

在一些实施方案中，聚合物材料是透明的、基本上透明的、大部分透明的或不透明的。在某些实施方案中，聚合物材料是透明的。在某些实施方案中，聚合物材料是基本上透明的。在某些实施方案中，聚合物材料是大部分透明的。在一些实施方案中，大于70％的可见光通过聚合物材料。在某些实施方案中，大于80％的可见光通过聚合物材料。在某些实施方案中，大于90％的可见光通过聚合物材料。在某些实施方案中，大于95％的可见光通过聚合物材料。在某些实施方案中，大于99％的可见光通过聚合物材料。可以使用UV-Vis分光光度计测量透明度。在一些实施方案中，通过测量透明度波长的通过来测量透明度。在一些实施方案中，大于70％，大于80％，大于90％，大于95％，或大于99％的透明度波长可以通过聚合物材料。在一些实施方案中，透明度波长在可见光范围(即，400nm至800nm)内、在红外光范围内或者在紫外光范围内。在一些实施方案中，聚合物材料不具有颜色。在其他实施方案中，通过人眼来检测，聚合物材料呈现白色、灰白色或大部分透明的白色。

在一些实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，大于20％，大于30％，大于40％，大于50％，大于60％，大于70％，大于80％，大于90％或者大于95％的可见光通过聚合物材料。在优选的实施方案中，在37℃的湿环境中24小时之后，大于70％的可见光通过聚合物材料。

在一些实施方案中，聚合物材料是生物相容的、生物惰性的或其组合。

在一些实施方案中，使用光聚合使用3D打印(即，通过增材制造)形成聚合物材料。在某些实施方案中，使用常规3D打印机形成聚合物材料。在一些实施方案中，聚合物材料可以用于涂料、模具、注塑机或在固化过程期间使用或可使用光的其他制造方法中。在一些实施方案中，聚合物材料非常适合于需要例如耐溶剂性、耐湿性、耐水性、抗蠕变性或抗热变形性的应用。

制备聚合物材料的方法

在一些实施方案中，本公开提供了用于制备或以其他方式制造本文所述的聚合物材料的方法，优选地，其中所述聚合物材料由本文公开的可光固化树脂形成。在一些实施方案中，本公开提供了一种用于制备聚合物材料的方法，所述方法包括：提供如本文所述的可光固化树脂；以及生产产品，其中生产产品包括增材制造。

在一些实施方案中，本公开提供了一种用于形成聚合物材料的方法，所述方法包括：

提供本文公开的可光固化树脂；和

固化可光固化树脂，形成本文公开的聚合物材料。在一些实施方案中，固化可光固化树脂包括将可光固化树脂暴露于光源。在一些实施方案中，该方法还包括使用增材制造装置来制造装置的步骤，其中所述增材制造装置促进固化。在一些实施方案中，可光固化树脂的固化产生聚合物材料。在某些实施方案中，使用增材制造装置来固化可光固化树脂以生产聚合物材料。在一些实施方案中，该方法还包括清洁聚合物材料的步骤。在某些实施方案中，聚合物材料的清洁包括用溶剂洗涤和/或冲洗聚合物材料，所述溶剂可以从聚合物材料去除单体和不期望的杂质。

在一些实施方案中，可光固化树脂是可固化的并且具有<90℃的熔点，以便在通常用于当前可用的增材制造技术的温度下为液体并且因此可加工。所述可光固化树脂包含至少一种光聚合引发剂(即，光引发剂)，并且可以被加热到40℃至150℃，例如90℃至120℃的预定的升高的工艺温度，然后用将要被所述光引发剂吸收的合适波长的光照射，从而引起光引发剂的裂解，以诱导可光固化树脂的聚合，以获得任选交联的聚合物材料。

在一些实施方案中，本文公开的方法是基于高温光刻的光聚合工艺的一部分，其中可固化组合物(即，可光固化树脂)包含至少一种光聚合引发剂并且被加热，这使得基于高温光刻的光聚合工艺更优选地是增材制造工艺，最优选为3D印刷工艺。根据本公开的方法提供了通过使用如本文公开的可光固化树脂的增材制造(例如3D打印)来快速且容易地生产诸如正畸器械的装置的可能性。

当合适的制剂(例如，本文公开的可光固化树脂)暴露于能够引发聚合的足够功率和波长的辐射(例如，UV或可见光)时，发生光聚合。可用于引发聚合的辐射的波长和/或功率可以取决于所使用的光引发剂。本文所使用的“光”包括能够引发聚合的任何波长和功率。一些波长的光包括紫外(UV)或可见的。UV光源包括UVA(波长约400纳米(nm)至约320nm)、UVB(约320nm至约290nm)或UVC(约290nm至约100nm)。可以使用任何合适的源，包括激光源。该源可以是宽带或窄带，或其组合。光源可以在工艺期间提供连续的或脉冲的光。***暴露于UV光的时间长度和UV光的强度都可以变化，以确定理想的反应条件。

在一些实施方案中，本文公开的方法使用增材制造来生产包含聚合物材料的装置。在某些实施方案中，本文公开的方法使用增材制造来生产基本上由聚合物材料组成的装置。增材制造包括通过添加工艺直接从数字模型制造三维物体的多种技术。在一些方面，沉积连续的材料层并将其“固化在适当的位置”。本领域已知用于增材制造的各种技术，包括选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)和喷射或挤出。在许多实施方案中，选择性激光烧结涉及使用激光束以根据期望的横截面形状选择性地熔化和熔合粉末化材料层，以便构建物体几何形状。在许多实施方案中，熔融沉积成型涉及以逐层的方式熔化和选择性地沉积热塑性聚合物的细丝以形成物体。在又一实例中，3D打印可以用于制造本文的器械。在许多实施方案中，3D打印涉及喷射或挤出一种或多种材料(例如，本文公开的可光固化树脂)到构建表面上，以便形成物体几何形状的连续层。在一些实施方案中，本文所述的树脂可以用于喷墨或涂覆应用中。聚合物材料也可以通过“桶”工艺来制造，其中使用光来选择性地固化可固化树脂(例如，本文公开的树脂)的桶或储器。可光固化树脂的每一层可以选择性地在单次曝光中暴露在光下，或者通过扫描穿过该层的光束暴露在光下。具体的技术包括立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)和两种光子诱导的光聚合(TPIP)。

在一些实施方案中，本文公开的方法使用连续直接制造来生产包含聚合物材料的装置。在某些实施方案中，本文公开的方法使用连续直接制造来生产基本上由聚合物材料组成的装置。一种非限制性示例性直接制造工艺可以通过构建平台在辐照阶段期间的连续移动(例如，沿着垂直或Z方向)来实现物体几何形状的连续堆积，使得经辐照的光聚合物(例如，经辐照的树脂，在聚合物材料的形成期间硬化)的硬化深度由移动速度来控制。因此，可以实现材料在构建表面上的连续聚合(例如，将树脂聚合成聚合物材料)。这样的方法描述于美国专利号7,892,474中，其公开内容通过引用整体并入本文。在又一实例中，连续直接制造方法利用“螺旋光刻(heliolithography)”方法，其中用聚焦的辐射使液体树脂(例如，聚合物材料)固化，同时构建平台连续旋转和升高。因此，物体几何形状可以沿着螺旋构建路径连续地堆积。这样的方法描述于美国专利公开号2014/0265034中，其公开内容通过引用整体并入本文。还报道了3D物体的连续液体界面生产(J.Tumbleston et al.,Science,2015,347(6228),pp 1349-1352)，其全部内容通过引用并入本文，以描述该方法。连续直接制造方法的另一实例可以涉及挤出由围绕固体线股的聚合物材料组成的材料。材料可以沿着连续的三维路径挤出，以便形成物体。这样的方法描述于美国专利公开号2014/0061974中，其公开内容通过引用整体并入本文。

在一些实施方案中，本文公开的方法使用高温光刻以生产包含聚合物材料的装置。在某些实施方案中，本文公开的方法使用高温光刻来生产基本上由聚合物材料组成的装置。本文所用的“高温光刻”可以指涉及加热可光聚合的材料(例如，本文公开的可固化树脂)的任何基于光刻的光聚合方法。加热可以在固化之前和/或期间降低可光聚合的材料的粘度。高温光刻工艺的非限制性实例包括WO 2015/075094、WO 2016/078838和WO2018/0320222中描述的那些工艺。在一些实施方案中，高温光刻可以涉及将材料加热到50℃-120℃，例如90℃–120℃，100℃-120℃，105℃-115℃，108℃-110℃等的温度。可以将材料加热到大于120℃的温度。应当注意，可以使用其他范围，而不偏离本文描述的发明构思的范围和实质。

在另一个实施方案中，本文公开的方法包括连续直接制造步骤。连续直接制造步骤可以涉及挤出由围绕固体线股的可固化液体材料(例如，可光固化树脂)组成的材料。液体材料可以沿着连续的三维路径挤出，以便形成物体或装置。这样的方法描述于美国专利公开号2014/0061974中，其公开内容通过引用整体并入本文。

在一些优选的实施方案中，本文公开的方法还包括将可光固化树脂暴露于光源。在一些优选的实施方案中，本文公开的方法还包括将聚合物材料加热到升高的温度。在某些实施方案中，升高的温度为40℃至150℃。在一些实施方案中，在固化可光固化树脂之后发生将聚合物材料加热到升高的温度。在某些实施方案中，通过在光固化步骤之后将包含热引发剂的聚合物材料加热到升高的温度而发生热固化。

在一些优选的实施方案中，本文公开的方法还包括用聚合物材料制造物体。在某些实施方案中，制造物体包括增材制造。在一些实施方案中，用聚合物材料制造物体包括用3D打印机打印。在一些实施方案中，用聚合物材料制造物体包括数字光投射。在某些实施方案中，用聚合物材料制造物体包括使用热光刻。

在一些实施方案中，物体是正畸器械。在一些实施方案中，正畸器械是校准器、扩张器或间隔物。在一些实施方案中，正畸器械包含多个牙齿容纳腔，该多个牙齿容纳腔被布置为将牙齿从第一布置向第二布置重新定位。在一些实施方案中，正畸器械是被布置为将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。在一些实施方案中，正畸器械是被布置为根据治疗计划将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。

使用聚合物材料的装置

在一些实施方案中，本公开提供了如本文进一步描述的包含由可光固化树脂生成的聚合物材料的装置。在一些实施方案中，聚合物材料用于产生旨在放置在人的口内腔中的装置。这样的装置可以是例如帮助将牙齿移动到新位置的校准器。在一些实施方案中，装置可以是帮助保持牙齿不移动到新位置的保持器。在一些实施方案中，该装置可以用于扩展腭、移动下颌的位置或防止人打鼾。

在一些实施方案中，本公开提供了用于生产本文所述的装置的方法，所述装置包含聚合物材料。在一些实施方案中，该方法包括在固化可光固化树脂的步骤之前的将可光固化树脂成型为期望形状的步骤，从而产生具有所述期望形状的聚合物材料。在一些实施方案中，该方法包括在固化可光固化的步骤期间将可光固化的成型为期望形状的步骤，从而生成具有所述期望形状的聚合物材料。在一些实施方案中，该方法包括固化可光固化树脂的步骤，从而形成聚合物材料，然后将聚合物材料成型为期望的形状。在一些实施方案中，期望的形状是正畸器械。在一些实施方案中，期望的形状是如本文公开的装置和/或物体。在一些实施方案中，成型步骤包括挤出、片材的生产、膜的生产、熔融纺丝、涂覆、注塑、压缩和转移成型、吹塑、旋转吹塑、热成型、铸造或其组合。

可以使用本文公开的材料固化的装置的示例性实施方案包括用于人类的牙科用具。在一些实施方案中，这样的装置可以用作用于提供正畸治疗的治疗***。

在某些方面，本公开提供了一种制造包含聚合物材料的正畸器械的方法，所述方法包括提供如本文进一步描述的可光固化树脂；以及通过直接或增材制造工艺制造聚合物材料。可光固化树脂可以在所述直接或增材制造工艺中暴露于光。该方法可以还包括在制造聚合物材料之后的另外的固化步骤。

在某些方面，本公开提供了一种正畸器械，其包含如本文进一步描述的聚合物材料。正畸器械可以是校准器、扩张器或间隔物。在一些实施方案中，正畸器械包括多个牙齿接收腔，该多个牙齿容纳腔被布置为将牙齿从第一布置向第二布置重新定位。在一些实施方案中，正畸器械是被布置为任选地根据治疗计划将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。本文所用的“多个牙齿”涵盖两个或更多个牙齿。

在许多实施方案中，一个或多个后齿包括一个或多个臼齿、前臼齿或犬齿，并且一个或多个前齿包括一个或多个中切牙、侧切牙、尖牙、第一双尖牙或第二双尖牙。

根据本公开的可固化树脂和可固化的聚合物材料表现出有利的热机械性质，以用作正畸器械，例如用于移动一个或多个牙齿。

本文公开的实施方案可以用于将一个或多个牙齿的组彼此耦合。一个或多个牙齿的组可以包括一个或多个前齿的第一组和一个或多个后齿的第二组。第一组牙齿可以通过本文公开的聚合物壳器械(shell appliance)耦合到第二组牙齿。

本文公开的实施方案非常适合于移动一个或多个牙齿的第一组中的一个或多个牙齿或移动一个或多个牙齿的第二组中的一个或多个及其组合。

本文公开的实施方案非常适合与一种或多种可商购的牙齿移动部件例如附着器和聚合物壳器械组合。在许多实施方案中，器械和一个或多个附着器被配置为沿着包括六个自由度的牙齿运动矢量(vector)移动一个或多个牙齿，其中三个自由度是旋转的并且三个自由度是平移。

本公开提供了用于设计和提供改进的或更有效的牙齿移动***的正畸***和相关方法，用于引起期望的牙齿移动和/或将牙齿重新定位成期望的排列。

尽管参考了包括聚合物壳器械的器械，但本文公开的实施方案非常适合与许多容纳牙齿的器械(例如没有一种或多种聚合物或壳的器械)一起使用。器械可以用许多材料(例如金属、玻璃、补强纤维、碳纤维、复合材料、补强的复合材料、铝、生物材料及其组合)中的一种或多种来制造。在一些情况下，补强的复合材料可以包含例如用陶瓷或金属颗粒补强的聚合物基体。器械可以以多种方式成型，例如通过热成型或本文所述的直接制造。替代地或组合地，可以通过机械加工来制造器械，例如通过计算机数控机械加工由一块材料制成的器械。优选地，使用根据本公开的可固化树脂来制造器械。

现在转向附图，在各个附图中，相同的附图标记表示相同的元件。图1A示出了示例性牙齿重新***械或校准器100，其可以由患者佩戴，以实现在下颌中单个牙齿102的渐进的重新定位，并且包含本文公开的固化的聚合物材料。该器械可以包括壳(例如，连续的聚合物壳或分段的壳)，其具有接收牙齿并使其弹性地重新定位的牙齿容纳腔。可以使用牙齿的物理模型间接地制造器械或其一部分。例如，可以使用牙齿的物理模型和聚合物材料的合适层的片来形成器械(例如，聚合物器械)。在一些实施方案中，例如，使用快速原型制造技术，从器械的数字模型直接制造物理器械。器械可以套在上颚或下颚中存在的所有牙齿或少于所有牙齿上。器械可以被专门设计成容纳患者的牙齿(例如，牙齿容纳腔的形貌与患者牙齿的形貌匹配)，并且可以基于通过压制、扫描等产生的患者牙齿的阳模或阴模来制造器械。或者，器械可以是被配置为容纳牙齿的通用器械，但不必一定被成型为匹配患者牙齿的形貌。在一些情况下，仅被器械容纳的某些牙齿会被器械重新定位，而其他牙齿可以提供基部或锚定区域以将器械保持在适当的位置，因为它向牙齿或要重新定位的牙齿施加作用力。在一些情况下，在治疗过程中的某些时候，一些、大多数或甚至所有的牙齿被重新定位。移动的牙齿还可以用作基部或锚定，以在患者佩戴器械时保持器械。通常，将不提供用于将器械保持在牙齿上的适当位置的线或其他手段。然而，在一些情况下，可能期望或有必要在牙齿102上提供单独的附着器或其他锚定元件104，并在器械100中具有相应的插座或孔106，使得器械可以对牙齿施加选定的力。示例性器械(包括

System中使用的那些)在转让给Align Technology,Inc.的众多专利和专利申请(包括例如美国专利号6,450,807和5,975,893)中，以及在该公司的网站(可以在万维网上访问它(参见例如网址“invisalign.com”))上有描述。在转让给Align Technology,Inc.的专利和专利申请(包括例如美国专利号6,309,215和6,830,450)中还描述了适于与正畸器械一起使用的牙齿安装附着器的实例。

图1B示出了包括多个器械112、114、116的牙齿重新定位***100。可以将本文所述的任何器械设计和/或提供为在牙齿重新定位***中使用的一组多个器械的一部分。每个器械可以被配置为使得牙齿容纳腔具有与打算用于器械的中间或最终牙齿排列相对应的几何形状。通过将一系列渐进的位置调节器械放置在患者的牙齿上，可以将患者的牙齿从初始牙齿排列逐渐重新定位到目标牙齿排列。例如，牙齿重新定位***110可以包括与初始牙齿排列相对应的第一器械112、与一个或多个中间排列相对应的一个或多个中间器械114以及与目标排列相对应的最终器械116。目标牙齿排列可以是在所有计划的正畸治疗结束时为患者的牙齿所选择的计划的最终牙齿排列。或者，目标排列可以是在正畸治疗过程中患者牙齿的一些中间排列之一，其可以包括各种不同的治疗方案，包括但不限于以下情况：建议进行手术的情况、适合邻牙间复位(IPR)的情况、计划进行进度检查的情况、锚定放置最佳的情况、期望进行腭扩张的情况、涉及牙修复学(例如嵌体、高嵌体、冠、桥、植入物、贴面等)，等等。这样，可以理解，目标牙齿排列可以是经过一个或多个渐进的重新定位阶段之后针对患者牙齿的任何计划的结果排列。类似地，初始牙齿排列可以是患者牙齿的任何初始排列，随后是一个或多个渐进的重新定位阶段。

图1C示出了根据一些实施方案的使用多个器械的正畸治疗的方法150。可以使用本文所述的任何器械或器械组来实践方法150。在步骤160中，向患者的牙齿施加第一正畸器械，以将牙齿从第一牙齿排列重新定位到第二牙齿排列。在步骤170中，向患者的牙齿施加第二正畸器械，以将牙齿从第二牙齿排列重新定位到第三牙齿排列。方法150可以在必要时使用任何合适数目和组合的按顺序的器械来重复，以便将患者的牙齿从初始排列渐进地重新定位到目标排列。器械可以在同一阶段全部产生或者成组或分批地(例如，在治疗阶段的开始)产生，或者可以一次制造一个器械，并且患者可以佩戴每个器械，直到不再感觉到每个器械对牙齿的压力，或者直到已经达到给定阶段的最大牙齿移动量。在患者佩戴多个器械中的任何一个之前，可以设计甚至制造多个不同的器械(例如，一套)。在佩戴器械一段适当的时间后，患者可以用该系列中的下一个器械替换当前器械，直到不再有其他器械为止。器械通常不固定在牙齿上，并且患者可以在程序过程中的任何时候放置和替换器械(例如，患者可移动的器械)。最终器械或系列中的若干器械可以具有被选择用于过度矫正牙齿排列的一种或多种几何形状。例如，一个或多个器械可以具有这样的几何形状：其会(如果完全实现的话)将单个牙齿移动到已经被选择为“最终”的牙齿排列之外。这样的过度校正可能是期望的，以便抵消重新定位方法终止后的潜在复发(例如，允许单个牙齿向其校正前的位置移动)。过度校正也可能有利于加快校正速度(例如，具有定位在期望的中间位置或最终位置之外的几何形状的器械可以以更大的速度将单个牙齿移向该位置)。在这种情况下，可以在牙齿到达器械所确定的位置之前终止器械的使用。此外，可以故意施加过度校正，以便补偿器械的任何不准确性或局限性。

本文提出的正畸器械的各种实施方案可以以多种方式制造。在一些实施方案中，本文的正畸器械(或其部分)可以使用直接制造(例如增材制造技术(在本文中也称为“3D打印”)或减材制造技术(例如，铣削))来生产。在一些实施方案中，直接制造涉及形成物体(例如，正畸器械或其部分)，而不使用物理模板(例如，模具、掩模等)来定义物体几何形状。增材制造技术可以分类如下：(1)桶光致聚合(例如，立体光刻)，其中由一桶液态光致聚合物树脂逐层构造物体；(2)材料喷射，其中使用连续或按需滴落(DOD)方法将材料喷射到构建平台上；(3)粘合剂喷射，其中通过打印头沉积交替的构建材料(例如，基于粉末的材料)和粘合材料(例如，液体粘合剂)的层；(4)熔融沉积成型(FDM)，其中将材料通过喷嘴抽出、加热并逐层沉积；(5)粉末床融合，包括但不限于直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EBM)、选择性热烧结(SHS)、选择性激光熔化(SLM)和选择性激光烧结(SLS)；(6)片材层压，包括但不限于层压的物体制造(LOM)和超声增材制造(UAM)；(7)定向能量沉积，包括但不限于激光工程网成型、定向光制造、直接金属沉积和3D激光熔覆。例如，立体光刻可以用于直接制造本文的一种或多种器械。在一些实施方案中，立体光刻涉及使用光(例如，紫外光)根据期望的横截面形状选择性地聚合光敏树脂(例如，光敏聚合物)。通过依次聚合多个物体横截面，可以以逐层的方式构建物体的几何形状。作为另一个实例，可以使用选择性激光烧结直接制造本文的器械。在一些实施方案中，选择性激光烧结涉及使用激光束根据期望的横截面形状选择性地熔化和融合一层粉末材料，以便构建物体的几何形状。作为又一个实例，可以通过熔融沉积成型直接制造本文的器械。在一些实施方案中，熔融沉积成型包括以逐层方式熔融并选择性地沉积热塑性聚合物的细丝，以形成物体。在又一个实例中，可以使用材料喷射直接制造本文的器械。在一些实施方案中，材料喷射涉及将一种或多种材料喷射或挤出到构建表面上，以形成物体几何形状的连续层。

替代地或组合地，本文的器械(或其部分)的一些实施方案可以使用间接制造技术(例如通过在阳模或阴模上热成型)来生产。正畸器械的间接制造可能涉及生产目标排列的患者齿系的阳模或阴模(例如，通过快速原型制作、铣削等)，并在模具上热成型一层或多层材料，以产生器械壳体。

在一些实施方案中，本文提供的直接制造方法以逐层的方式构建物体的几何形状，其中在不连续的构建步骤中形成连续的层。替代地或组合地，可以使用允许连续构建物体几何形状的直接制造方法，在本文中被称为“连续直接制造”。可以使用各种类型的连续直接制造方法。作为一个实例，在一些实施方案中，使用“连续液体界面印刷”来制造本文的器械，其中通过在物体的构建表面与禁止聚合的“死区”之间形成部分固化的树脂的梯度，从可光聚合的树脂的储库连续地构建物体。在一些实施方案中，使用半透膜来控制光聚合抑制剂(例如，氧气)向死区的传输，以便形成聚合梯度。连续液体界面印刷可以实现比其他直接制造方法快约25倍至约100倍的制造速度，并且通过合并冷却***可以实现快约1000倍的速度。在美国专利公开号2015/0097315、2015/0097316和2015/0102532中描述了连续液体界面印刷，其各自的公开内容通过引用整体并入本文。

作为另一个实例，连续直接制造方法可以通过构建平台在辐照阶段期间的连续运动(例如，沿着垂直方向或Z方向)来实现物体几何形状的连续构建，使得被辐照的光聚合物的硬化深度受运动速度控制。因此，可以实现材料在构建表面上的连续聚合。在美国专利号7,892,474中描述了这样的方法，该专利的公开内容通过引用整体并入本文。

在另一个实例中，连续直接制造方法可以包括挤出由围绕固体线股的可固化液体材料组成的复合材料。可以沿着连续的三维路径挤出复合材料，以形成物体。在美国专利公开号2014/0061974中描述了这样的方法，其公开内容通过引用整体并入本文。

在又一个实例中，连续直接制造方法利用“螺旋光刻”方法，其中用聚焦的辐射来固化液态光聚合物，同时使构建平台连续旋转并升高。因此，可以沿着螺旋构造路径连续地构造物体的几何形状。在美国专利公开号2014/0265034中描述了这样的方法，其公开内容通过引用整体并入本文。

机器参数可以包括固化参数。对于基于数字光处理(DLP)的固化***，固化参数可以包括功率、固化时间和/或整个图像的灰度。对于基于激光的固化***，固化参数可以包括功率、速度、光束尺寸、光束形状和/或光束的功率分布。对于印刷***，固化参数可以包括材料滴的尺寸、粘度和/或固化功率。作为制造机器上的过程控制的一部分，可以监测并定期调整这些机器参数(例如，每1-x层的某些参数以及每次构建后的某些参数)。可以通过在机器上包括传感器来实现过程控制，该传感器每层或每几秒钟测量功率和其他光束参数，并通过反馈回路对它们进行自动调整。对于DLP机器，取决于***的稳定性，可以在每次构建之前、期间和/或结束时，和/或以预定的时间间隔(例如，每n次构建、每小时一次、每天一次、每周一次等)测量并校正灰度。此外，可以向制造机器提供材料性质和/或光特性，并且机器过程控制模块可以使用这些参数来调整机器参数(例如，功率、时间、灰度等)以补偿材料性质的可变性。通过对制造机器实施过程控制，可以实现降低器械精度的可变性和残余应力。

任选地，本文所述的直接制造方法允许制造包括多种材料的器械，在本文中被称为“多材料直接制造”。在一些实施方案中，多材料直接制造方法包括在单个制造步骤中由多种材料同时形成物体。例如，多头(multi-tip)挤出设备可以用于从不同的材料供应源选择性地分配多种类型的材料，以便由多种不同的材料制造物体。在美国专利号6,749,414中描述了这样的方法，该专利的公开内容通过引用整体并入本文。替代地或组合地，多材料直接制造方法可以包括在多个顺序的制造步骤中由多种材料形成物体。例如，物体的第一部分可以根据本文的任何直接制造方法由第一材料形成，然后物体的第二部分可以根据本文的方法由第二材料形成，依此类推，直到整个物体形成为止。

与其他制造方法相比，直接制造可以提供各种优势。例如，与间接制造相反，直接制造允许在不使用任何用于使器械成型的模具或模板的情况下生产正畸器械，从而减少了所涉及的制造步骤的数目并提高了最终器械几何形状的分辨率和准确性。此外，直接制造允许精确控制器械的三维几何形状，例如器械厚度。复杂的结构和/或辅助部件可以在单个制造步骤中与器械壳体一体形成为一件，而不是在单独的制造步骤中添加到壳体中。在一些实施方案中，直接制造被用于生产使用替代制造技术难以产生的器械几何形状，例如具有非常小或精细的特征、复杂的几何形状、下部凹陷(undercut)、邻间结构、具有可变厚度的壳体和/或内部结构(例如，通过减少重量和材料使用来提高强度)的器械。例如，在一些实施方案中，本文的直接制造方法允许制造特征尺寸小于或等于约5μm，或在约5μm至约50μm的范围内，或在约20μm至约50μm的范围内的正畸器械。

在一些实施方案中，本文所述的直接制造技术可以用于生产具有基本上各向同性的材料性质(例如，沿所有方向基本上相同或相似的强度)的器械。在一些实施方案中，本文的直接制造方法允许生产强度沿所有方向的变化不超过约25％、约20％、约15％、约10％、约5％、约1％或约0.5％的正畸器械。此外，与其他制造技术相比，本文的直接制造方法可用于以更快的速度生产正畸器械。在一些实施方案中，本文所述的直接制造技术可以用于生产具有基本上各向异性的材料性质(例如，沿所有方向基本上不同的强度)的器械。在一些实施方案中，本文所述的直接制造方法生产强度沿所有方向的变化超过约0.5％、超过约1％，超过约5％，超过约10％，超过约15％，超过约20％，或者超过约25％的器械。此外，与其他制造技术相比，本文的直接制造方法可以用于以更快的速度生产正畸器械。在一些实施方案中，本文的直接制造方法允许以小于或等于约1小时、约30分钟、约25分钟、约20分钟、约15分钟、约10分钟、约5分钟、约4分钟、约3分钟、约2分钟、约1分钟或约30秒的时间间隔生产正畸器械。这样的制造速度允许例如在例行约定或检查期间快速“椅侧(chair-side)”生产定制器械。

在一些实施方案中，本文所述的直接制造方法实施用于直接制造***或装置的各种机器参数的过程控制，以确保以高精度制造最终的器械。这样的精度对于确保将期望的力***准确地传递到牙齿以便有效地引起牙齿移动是有利的。可以实施过程控制来解决由多个来源(例如材料性质、机器参数、环境变量和/或后处理参数)引起的过程变化。

材料性质可以根据原材料的性质、原材料的纯度和/或原材料混合期间的工艺变量而变化。在许多实施方案中，应当在严格的过程控制下制造用于直接制造的树脂或其他材料，以确保光特性、材料性质(例如，粘度、表面张力)、物理性质(例如，模量、强度、伸长率)和/或热性质(例如，玻璃化转变温度、热变形温度)的小的可变性。可以通过对原材料进行物理性质的筛选和/或控制混合过程中的温度、湿度和/或其他工艺参数来实现对材料制造过程的过程控制。通过对材料制造过程实施过程控制，可以实现降低工艺参数的可变性，并使每批材料的材料性质更加均匀。如本文中进一步讨论的，可以通过机器上的过程控制来补偿材料性质中的残余可变性。

机器参数可以包括固化参数。对于基于数字光处理(DLP)的固化***，固化参数可以包括功率、固化时间和/或整个图像的灰度。对于基于激光的固化***，固化参数可以包括功率、速度、光束尺寸、光束形状和/或光束的功率分布。对于印刷***，固化参数可以包括材料滴的尺寸、粘度和/或固化功率。作为制造机器上的过程控制的一部分，可以监测并定期调整这些机器参数(例如，每1-x层的某些参数以及每次构建后的某些参数)。可以通过在机器上包括传感器来实现过程控制，该传感器每层或每几秒钟测量功率和其他光束参数，并通过反馈回路对它们进行自动调整。对于DLP机器，可以在每次构建结束时测量并校正灰度。此外，可以向制造机器提供材料性质和/或光特性，并且机器过程控制模块可以使用这些参数来调整机器参数(例如，功率、时间、灰度等)以补偿材料性质的可变性。通过对制造机器实施过程控制，可以在器械精度和残余应力方面实现降低的可变性。

在许多实施方案中，将环境变量(例如，温度、湿度、阳光或暴露于其他能量/固化源)保持在狭窄的范围内，以减少器械厚度和/或其他性质中的变量。任选地，可以调整机器参数以补偿环境变量。

在许多实施方案中，器械的后处理包括清洁、后固化和/或支撑物去除过程。相关的后处理参数可以包括清洁剂的纯度、清洁压力和/或温度、清洁时间、后固化能量和/或时间、和/或支撑物去除过程的一致性。这些参数可以作为过程控制方案的一部分进行测量和调整。此外，可以通过修改后处理参数来改变器械的物理性质。调整后处理机器参数可以提供另一种方式来补偿材料性质和/或机器性质的可变性。

可以根据针对患者的治疗计划(例如，涉及连续施用多个器械以渐进地重新定位牙齿的治疗计划)来确定本文的正畸器械的配置。可以使用基于计算机的治疗计划和/或器械制造方法，以便促进器械的设计和制造。例如，可以借助于计算机控制的制造装置(例如计算机数控(CNC)铣削、计算机控制的快速原型制作(例如3D打印)等)来数字化地设计和制造本文所述的一个或多个器械部件。本文提出的基于计算机的方法可以提高器械制造的准确性、灵活性和便利性。

图2示出了根据一些实施方案用于设计将通过直接制造来生产的正畸器械的方法200。方法200可以应用于本文所述的正畸器械的任何实施方案。方法200的一些或全部步骤可以由任何适当的数据处理***或装置(例如配置有适当指令的一个或多个处理器)来执行。

在步骤210中，确定将一个或多个牙齿从初始排列移动到目标排列的移动路径。从模具或者患者牙齿或口腔组织的扫描，例如使用蜡咬、直接接触扫描、X射线成像、断层成像、超声检查成像以及用于获取关于牙齿、颌、牙龈和其他正畸相关组织的位置和结构的信息的其他技术，可以确定初始排列。从所获得的数据，可以导出表示患者的牙齿和其他组织的初始(例如，处理前)排列的数字数据集。任选地，处理初始数字数据集以将组织成分彼此分割。例如，可以产生数字化地表示单个牙冠的数据结构。有利地，可以产生整个牙齿的数字模型，包括测量的或外推的隐藏表面和牙根结构以及周围的骨骼和软组织。

牙齿的目标排列(例如，正畸治疗的期望和预期的最终结果)可以以处方的形式从临床医生那里接收，可以从基本的正畸原理计算，和/或可以从临床处方计算外推。通过指示牙齿的期望最终位置和牙齿本身的数字表示，可以指示每个牙齿的最终位置和表面几何形状，以形成期望的治疗结束时的牙齿排列的完整模型。

有了每个牙齿的初始位置和目标位置这两者，可以为每个牙齿的移动定义移动路径。在一些实施方案中，移动路径被配置成以最少的往返次数以最快的方式移动牙齿，以将牙齿从其初始位置带到其期望的目标位置。可以任选地对牙齿路径进行分段，并且可以对分段进行计算，以使分段内的每个牙齿的移动保持在线性和旋转平移的阈值限制内。这样，每个路径分段的端点可以构成临床上可行的重新定位，并且分段端点的集合可以构成临床上可行的牙齿位置顺序，从而从该顺序中的一个点移动到下一个点不会导致牙齿的碰撞。

在步骤220中，确定产生一个或多个牙齿沿着移动路径移动的力***。力***可以包括一个或多个力和/或一个或多个扭矩。不同的力***可能导致不同类型的牙齿移动，例如倾斜、平移、旋转、伸出、压入、牙根移动等。包括正牙学中通常使用的知识和方法在内的生物力学原理、建模技术、力计算/测量技术等可以用于确定要施加到牙齿上以完成牙齿移动的适当的力***。在确定要施加的力***时，可以考虑的来源包括文献、通过实验或虚拟建模确定的力***、基于计算机的建模、临床经验、不必要的力的最小化等。

力***的确定可以包括对容许力的约束，例如容许方向和大小，以及要由施加的力引起的期望移动。例如，在制造腭扩张器时，对于不同的患者可能期望不同的移动策略。例如，分离腭所需的力的大小可以取决于患者的年龄，因为非常年轻的患者可能没有完全成形的骨缝。因此，在具有未完全闭合的腭骨缝的未成年患者和其他患者中，可以用较小的力来完成腭扩张。更缓慢的腭移动也可以帮助骨骼生长，以填充扩张的骨缝。对于其他患者，可能期望更快的扩张，这可以通过施加更大的力来实现。这些要求可以根据需要纳入，以选择器械的结构和材料；例如，通过选择能够施加较大力以使腭骨缝破裂和/或引起腭快速扩张的腭扩张器。随后的器械阶段可以被设计为施加不同大小的力，例如首先施加较大的力以使骨缝断裂，然后施加较小的力以保持骨缝分离或逐渐扩张腭和/或牙弓。

力***的确定还可以包括对患者的面部结构，例如下颌和腭的骨骼结构进行建模。例如，腭和牙弓的扫描数据(例如，X射线数据或3D光学扫描数据)可以用于确定患者口腔的骨骼和肌肉***的参数，从而确定足以提供腭和/或牙弓的期望扩张的力。在一些实施方案中，腭中间骨缝的厚度和/或密度可以由治疗专业人员来测量或输入。在其他实施方案中，治疗专业人员可以基于患者的生理特征选择适当的治疗。例如，还可以根据诸如患者年龄等因素来评估腭的性质，例如，年轻的青少年患者通常将需要比年长的患者更低的力来扩张骨缝，因为骨缝尚未完全形成。

在步骤230中，确定用于被设置为产生力***的正畸器械的牙弓或腭扩张器设计。可以使用治疗或力施加模拟环境来确定牙弓或腭扩张器设计、器械几何形状、材料组成和/或性质。模拟环境可以包括例如计算机建模***、生物力学***或仪器等。任选地，可以产生器械和/或牙齿的数字模型，例如有限元模型。可以使用各个供应商提供的计算机程序应用软件来创建有限元模型。为了创建实体几何模型，可以使用计算机辅助工程(CAE)或计算机辅助设计(CAD)程序，例如可得自加利福尼亚州San Rafael的Autodesk,Inc.的

软件产品。为了创建有限元模型并对其进行分析，可以使用来自多个供应商的程序产品，包括来自宾夕法尼亚州Canonsburg的ANSYS,Inc.的有限元分析软件包以及来自马萨诸塞州Waltham的Dassault Systèmes的SIMULIA(Abaqus)软件产品。

任选地，可以选择一种或多种牙弓或腭扩张器设计用于测试或力建模。如上文所述，可以识别期望的牙齿移动以及引起期望的牙齿移动所需或期望的力***。使用模拟环境，可以分析候选的牙弓或腭扩张器设计或对其建模，以确定由使用候选器械产生的实际力***。可以任选地对候选器械进行一个或多个修改，并且可以如所述地进一步分析力建模，例如，以便反复地确定产生期望的力***的器械设计。

在步骤240中，生成用于制造结合了牙弓或腭扩张器设计的正畸器械的指令。指令可以被配置为控制制造***或装置，以生产具有指定的牙弓或腭扩张器设计的正畸器械。在一些实施方案中，指令被配置用于根据本文给出的各种方法使用直接制造(例如立体光刻、选择性激光烧结、熔融沉积成型、3D打印、连续直接制造、多材料直接制造等)来制造正畸器械。在替代实施方案中，指令可以被配置用于例如通过热成型来间接制造器械。

方法200可以包括另外的步骤：1)对患者的上牙弓和腭进行口内扫描以产生腭和上牙弓的三维数据；2)确定器械的三维形状轮廓以提供如本文所述的间隙和齿接合结构。

尽管以上步骤示出了根据一些实施方案设计正畸器械的方法200，然而本领域普通技术人员基于本文所述的教导将认识到一些变型。一些步骤可以包括子步骤。可以根据需要重复某些步骤。方法200的一个或多个步骤可以用任何合适的制造***或装置来执行，例如本文所述的实施方案。一些步骤可以是任选的，并且步骤的顺序可以根据需要改变。

图3示出了根据一些实施方案用于数字化计划正畸治疗和/或设计或制造器械的方法300。方法300可以应用于本文所述的任何治疗过程，并且可以由任何合适的数据处理***来执行。

在步骤310中，接收患者牙齿的数字表示。数字表示可以包括患者口腔内腔(包括牙齿、牙龈组织等)的表面形貌数据。可以使用合适的扫描装置(例如手持式扫描仪、台式扫描仪等)直接扫描口腔内腔、口腔内腔的物理模型(阳模或阴模)或口腔内腔的印模来生成表面形貌数据。

在步骤320中，基于牙齿的数字表示来生成一个或多个治疗阶段。治疗阶段可以是被设计为将患者的一个或多个牙齿从初始牙齿排列移动到目标排列的正畸治疗程序的渐进的重新定位阶段。例如，可以通过确定由数字表示所指示的初始牙齿排列、确定目标牙齿排列以及确定实现目标牙齿排列所必需的初始排列中的一个或多个牙齿的移动路径来生成治疗阶段。可以基于最小化移动的总距离、防止牙齿之间的碰撞、避免难以实现的牙齿移动或任何其他合适的标准来优化移动路径。

在步骤330中，基于所产生的治疗阶段来制造至少一个正畸器械。例如，可以制造一组器械，每个器械根据由治疗阶段之一所指定的牙齿排列来成形，使得患者可以顺序地佩戴器械，以将牙齿渐进地从初始排列重新定位到目标排列。器械组可以包括本文所述的一个或多个正畸器械。器械的制造可以涉及创建器械的数字模型以用作计算机控制的制造***的输入。可以根据需要使用直接制造方法、间接制造方法或其组合来形成器械。

在一些情况下，对于器械的设计和/或制造，各种排列或治疗阶段的分阶段可能不是必需的。如图3中的虚线所示，正畸器械的设计和/或制造以及可能的特定正畸治疗可以包括使用患者牙齿的表示(例如，接收患者牙齿的数字表示310)，随后根据所接收到的表示所代表的排列中的患者牙齿的表示设计和/或制造正畸器械。

在正确的轨道上治疗

参考图4，示出了根据本发明的方法400。下面进一步详细讨论该方法的各个方面。该方法包括接收关于患者的正畸状态的信息和/或治疗信息(402)，生成对案例的评估(404)，以及生成用于重新定位患者牙齿的治疗计划(406)。简而言之，患者/治疗信息将包括获得包括患者牙齿的初始排列的数据，这通常包括在治疗开始之前获得患者牙齿的印记或扫描，并且还可以包括识别医师和/或患者所选择的一个或多个治疗目标。可以生成案例评估(404)，以便评估一般或具体地对应于所识别的治疗目标移动特定患者牙齿的复杂性或难度，并且还可以包括在管理期望的正畸治疗中医师的经验和/或舒适度水平。然而，在一些情况下，评估可以包括简单地识别患者和/或从业者感兴趣的特定治疗选项(例如，预约计划，进度跟踪等)。信息和/或相应的治疗计划将包括识别期望的患者牙齿的最终或目标排列，以及多个计划的连续或中间牙齿排列，用于沿着治疗路径从初始排列朝向选定的最终或目标排列移动牙齿。

该方法还包括生成定制的治疗指南(408)。治疗计划通常包括多个治疗阶段，其中生成的治疗指南的定制的集合对应于治疗计划的阶段。指南将包括关于定时和/或在给定的治疗阶段期间要完成的内容(例如，特定任务)的详细信息，并且将具有足够的细节以引导从业者(包括经验较少的从业者或相对于特定正畸治疗过程相对新的从业者)通过治疗阶段。由于指南被设计成特别地对应于治疗计划并且提供关于在治疗信息和/或生成的治疗计划中特异性识别的活动的指南，所以指南被认为是定制的。然后向从业者提供定制的治疗指南，以便指导从业者如何递送给定的治疗阶段。如上文所述，器械可以基于计划的排列来生成，并且将向医师提供并最终向患者施用(410)。通常以器械的组或批次来提供和/或施用器械，例如2、3、4、5、6、7、8、9或更多个器械，但不限于任何特定的施用方案。可以与给定的一组指南同时向从业者提供器械，或者可以分别提供器械和指南。

在根据计划的治疗开始之后并且在对患者施用器械之后，进行治疗进展跟踪，例如通过牙齿匹配，以评估患者牙齿的当前和实际排列，与计划的排列进行比较(412)。如果患者的牙齿被确定为在正确的轨道上并且根据治疗计划行进，则治疗按计划行进，并且治疗行进到下一治疗阶段(414)。如果患者的牙齿基本上达到最初计划的最终排列，则治疗行进到最终治疗阶段(414)。在确定患者的牙齿正根据治疗计划在正确轨道上行进中但尚未达到最终排列的情况下，可以向患者施用下一组器械。

下面在表1中提供了被选择为指示患者的牙齿已经沿正确轨道行进的牙齿的计划位置与实际位置的阈值差值。如果患者的牙齿已经在阈值处或在阈值内行进，则该行进被认为是在正确轨道上。如果患者的牙齿已经在阈值外行进，则该行进被认为是偏离轨道的。

表1

通过将当前位置中的牙齿与预期或计划位置中的牙齿进行比较，并且通过确认牙齿在表1中公开的参数方差内，来确定患者的牙齿在正确轨道上。如果患者的牙齿被确定为在正确轨道上，则治疗可以根据现有的或原始的治疗计划行进。例如，可以根据治疗计划向被确定为在正确轨道上行进的患者施用一个或多个随后的器械，例如下一组器械。治疗可以行进到最终阶段和/或可以到达治疗计划中的点，在该点处重复咬合匹配以确定患者的牙齿是否按计划行进或者牙齿是否偏离轨道。

在一些实施方案中，如本文进一步公开的，本公开提供了使用3D打印正畸器械治疗患者的方法。在某些实施方案中，重新定位患者牙齿(或者，在一些实施方案中，单个牙齿)的方法包括：

生成针对所述患者的治疗计划，所述计划包括用于沿着治疗路径从初始排列朝向最终排列移动牙齿的牙齿排列；

生产包含小于或等于20wt％的氢键合单元或小于或等于10wt％的氢键合单元的3D打印的正畸器械；以及

利用所述正畸器械将所述患者的牙齿中的至少一个沿正确的轨道向中间排列或最终牙齿排列移动。在优选的实施方案中，该方法还包括沿正确的轨道实现患者的牙齿向中间排列或最终牙齿排列的移动。在一些实施方案中，使用本文进一步公开的可光固化树脂来生产3D打印的正畸器械。可以例如从上表1确定沿正确的轨道的性能。

在一些实施方案中，该方法还包括在施用正畸器械之后跟踪患者牙齿沿着治疗路径的行进。在某些实施方案中，跟踪包括将患者牙齿的当前排列与牙齿的计划排列进行比较。作为一个非限制性实例，在初始施用正畸器械之后，经过一段时间(例如，两周)，可以将患者牙齿的当前排列(即，在两周治疗时)与治疗计划的牙齿排列进行比较。在一些实施方案中，还可以通过将患者牙齿的当前排列与患者牙齿的初始布置进行比较来跟踪行进。该时间段可以是例如大于3天，大于4天，大于5天，大于6天，大于7天，大于8天，大于9天，大于10天，大于11天，大于12天，大于13天，大于2周，大于3周，大于4周，或大于2个月。在一些实施方案中，该时间段可以是至少3天到至多4周，至少3天到至多3周，至少3天到至多2周，至少4天到至多4周，至少4天到至多3周，或者至少4天到至多2周。在某些实施方案中，该时间段可以在施用新的正畸器械之后重新开始。

在一些实施方案中，在使用如本文进一步公开的正畸器械一段时间之后，大于50％，大于55％，大于60％，大于65％，大于70％，大于75％，大于80％，大于85％，大于90％，大于91％，大于92％，大于93％，大于94％，大于95％，大于96％，大于97％，大于98％，或大于99％的患者牙齿在根据治疗计划的正确轨道上。在一些实施方案中，该时间段是3天，4天，5天，6天，7天，8天，9天，10天，11天，12天，13天，2周，3周，4周，或大于4周。

使用后的性质

在上文公开的方法的一些实施方案中，3D打印的正畸器械具有保持的重新定位力(即，在正畸器械已经被施加到患者或由患者佩戴一段时间之后的重新定位力)，并且在该时间段之后，对患者的至少一个牙齿的所保留的重新定位力为最初提供给该患者的至少一个牙齿的重新定位力(即，初始施用正畸器械时)的至少10％，至少20％，至少30％，至少40％，至少50％，至少55％，至少60％，至少65％，至少70％，至少75％，至少80％，至少85％，至少90％，至少95％，至少96％，至少97％，至少98％，或至少99％。在一些实施方案中，该时间段为3天，4天，5天，6天，7天，8天，9天，10天，11天，12天，13天，2周，3周，4周，或大于4周。

在优选的实施方案中，本文公开的正畸器械可以提供患者的至少一个牙齿沿正确轨道的移动。在本文中，例如在表1中，已经进一步描述了沿正确轨道的移动。在一些实施方案中，本文公开的正畸器械可以用于实现患者的至少一个牙齿沿正确轨道向中间牙齿排列的移动。在一些实施方案中，本文公开的正畸器械可以用于实现患者的至少一个牙齿沿正确轨道向最终牙齿排列的移动。

在一些实施方案中，在采用正畸器械使患者的至少一个牙齿沿正确轨道向中间排列或最终牙齿排列移动之前，正畸器械包括第一挠曲应力；并且在实现患者的至少一个牙齿沿正确轨道向中间排列或最终牙齿排列的移动之后，正畸器械包括第二挠曲应力。

如本文所提供的，所公开的方法可以使用本文进一步公开的正畸器械。所述正畸器械可以使用例如本文公开的树脂直接制造。在某些实施方案中，直接制造包括使树脂交联。

由本文公开的树脂形成的器械提供了改进的耐久性、强度和柔韧性，这又提高了在治疗计划中按正确轨道行进的速率。在一些实施方案中，大于60％，大于70％，大于80％，大于90％，或大于95％的用本文公开的正畸器械(例如，校准器)治疗的患者被分类为在给定的治疗阶段中处于正确的轨道上。在某些实施方案中，大于60％，大于70％，大于80％，大于90％，或大于95％的用本文公开的正畸器械治疗(例如，校准器)的患者具有大于50％，大于55％，大于60％，大于65％，大于70％，大于75％，大于80％，大于85％，大于90％，或大于95％的被分类为在正确轨道上的牙齿移动。

实施例

本公开的任何材料、装置、***、及其部件的具体组成、合成、制剂和描述可根据预期的应用而容易地改变，考虑到本文的公开内容，这对于本领域技术人员将是显而易见。此外，应当理解，本文所述的实例和方面仅用于说明的目的，并且在此基础上，各种修改或变化可以被建议给本领域技术人员，并且被包括在本申请的精神和范围内以及所附权利要求的范围内。本文描述的方面的许多不同组合是可能的，并且此类组合被认为是本公开的一部分。另外，结合本文中的任何一个方面讨论的所有特征可以容易地适于在本文的其他方面中使用。在不同方面中施用类似特征的不同术语或附图标记的使用不一定暗示除了明确阐述的那些之外的差异。因此，本公开旨在仅通过参考所附权利要求来描述，并且不限于本文公开的方面。

实施例1

由可光固化树脂形成聚合物材料

该实施例描述了可光固化树脂的产生，以及由所述可光固化树脂形成聚合物材料。还描述了聚合物材料的示例性材料性质。

可光固化树脂1-14是通过将70wt％的低聚物和30wt％的反应性稀释剂组合而产生的，如表2所示：

表2

可光固化树脂	低聚物	反应性稀释剂
			1	TNM2	HSMA
2	TNM2与TEGDMA	HSMA
			3	BRC-4421	IBOA
4	BRC-4421	HSMA
			5	BRC-4421	-
6	BR-742S	IBOA
			7	BRC-843D	IBOA
8	BRC-443	IBOA
			9	BR-643	IBOA
10	BRC-443D	IBOA
			11	BR-640D	IBOA
12	BRC-841	IBOA
			13	IH-1000	IBOA
14	TEAI-1000	IBOA

对于可光固化树脂5，组合物包含100wt％低聚物。向每种混合物中添加2phr(每百份树脂的份数)TPO-L作为光引发剂。

IBOA是丙烯酸异冰片酯；HSMA是3,3,5-三甲基环己基2-(甲基丙烯酰氧基)苯甲酸酯；TEGDMA是三乙二醇二甲基丙烯酸酯；BRC-4421是双官能脂肪族疏水性聚氨酯丙烯酸酯；BR-742S是聚酯聚氨酯丙烯酸酯；BRC-843D是疏水性聚氨酯丙烯酸酯；BRC-443是疏水性聚氨酯丙烯酸酯；BR-643是聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯；BRC-443D是疏水性聚氨酯丙烯酸酯；BR-640D是聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯低聚物；BRC-841是疏水性聚氨酯丙烯酸酯；IH-1000是聚氨酯丙烯酸聚丁二烯；TEAI-1000是一种聚丁二烯丙烯酸酯树脂，其(甲基)丙烯酰基团经由氨基甲酸酯键连接到聚丁二烯或氢化聚丁二烯的两端；且TNM2具有以下化学式：

将制备的树脂称重到具有期望的几何形状的硅酮模具中。使每个模具放置在平坦表面上，直到树脂均匀地分布在模具中。然后将每个模具放置在Dymax Flood Lamp(Model2000)中，并在室温下固化90秒。如果添加热引发剂，则通过将材料置于90℃烘箱中3-5分钟来进行样品的热后处理。将可光固化树脂1-14固化以分别形成聚合物材料1-14。在测量吸水率百分比和残余应力之前，将样品放置在装有37℃去离子水的罐中24小时。

测量固化和浸泡的聚合物材料的吸水率百分比。将样品浸泡在37℃的去离子水中24小时之前和之后测量样品的质量。使用质量百分比的增加来确定吸水率百分比。吸水率测量的结果提供在下表3中：

表3

聚丁二烯聚氨酯丙烯酸酯聚合物材料9和11具有优异的吸水率性质。聚氨酯丙烯酸酯聚合物材料7和8也显示有利的吸水性质。聚合物材料6(聚酯聚氨酯丙烯酸酯)和聚合物材料12(疏水性聚氨酯丙烯酸酯)具有相对高水平的吸水率(1％或更高)，因此更可能具有不良的剩余的挠曲应力量。

使用ASTM D1708测量固化后的材料的拉伸模量。拉伸模量测量的结果提供在下表4中：

表4

聚合物材料	拉伸模量(MPa)
		2	329
3	484
		4	556
5	36
		6	866
7	105
		8	61
9	274
		10	146
12	1908
		13	9
14	10

聚合物材料大于约200MPa的拉伸模量被认为可提供所需的足够的力。

使用ASTM D1708测量固化后的聚合物材料的断裂伸长率。拉伸模量测量的结果提供在下表5中：

表5

聚合物材料	断裂伸长率(％)
		1	427
2	106
		3	102
4	67
		5	116
6	48
		7	83
8	104
		9	33
10	100
		11	114
12	13
		13	103
14	96

在固化之前，使用TA Instruments Discovery HR-2流变仪测量可光固化树脂的粘度，或者由制造商提供粘度值。粘度值提供在下表6中：

表6

包含TNM2的可光固化树脂1和2形成固体材料，并因此被认为太粘稠而不能用于3D打印的应用。在粘度测量的另一侧，树脂3和7(疏水性聚氨酯丙烯酸酯)显示低粘度性质，并且可以容易地用在直接制造中。

在所测试的树脂中，树脂3显示有利的特性平衡。树脂3具有低粘度(在25℃下为6,800cP)，固化后的聚合物材料的低吸水率(0.62％)，以及固化后的聚合物材料的高拉伸模量(484MPa)。

实施例2

由可光固化树脂直接制造聚合物材料

该实施例描述了由可光固化树脂直接制造聚合物材料。

使用Asiga数字光投射(DLP)打印机获得打印的部件。将来自实施例1的可光固化树脂引入到DLP打印机中，并获得特定形状的固化后的聚合物材料。可光固化的低粘度树脂与常规3D打印机的使用相容，并且固化后的聚合物材料具有良好的机械性能。

实施例3

使用正畸器械的治疗

该实施例描述了使用直接3D打印的正畸器械根据治疗计划移动患者的牙齿。该实施例还描述了正畸器械在使用之后可以具有的特性，与其在使用之前的特性相反。

对需要或希望进行治疗性治疗以重新排列至少一个牙齿的患者，评估他们的牙齿排列。为该患者生成正畸治疗计划。该正畸治疗计划包括多个中间牙齿排列，用于使牙齿沿着治疗路径从初始排列(例如，其最初评估的排列)向最终排列移动。治疗计划包括使用正畸器械，该正畸器械使用本文进一步公开的可光固化树脂和方法制造，以提供具有低水平的氢键合单元的正畸器械。在一些实施方案中，使用多个正畸器械，每个正畸器械可以使用本文进一步公开的可光固化树脂和方法制造。

提供正畸器械，并将其反复施用至患者的牙齿，以将牙齿通过每个中间牙齿排列向最终排列移动。跟踪患者的牙齿移动。将患者的实际牙齿排列与计划的中间排列进行比较。在确定患者牙齿正根据治疗计划在正确轨道上行进中但尚未达到最终排列的情况下，可以向患者施用下一组器械。在上表1中提供了被选择为指示患者的牙齿已经沿正确轨道行进的牙齿的计划位置与实际位置的阈值差值。如果患者的牙齿已经在阈值处或在阈值内行进，则该行进被认为是在正确轨道上。有利地，本文公开的器械的使用增加了牙齿在正确轨道上移动的概率。

例如，在首次施用正畸器械1周(7天)之后，可以评估和确定治疗是否在正确轨道上。在该施用期后，还可以进行与评估正畸器械的耐久性相关的其它参数。例如，可以确定相对重新定位力(与器械最初提供的重新定位力相比)、剩余的挠曲应力、相对弯曲模量以及相对断裂伸长率。

Claims (140)

1.一种可光固化树脂，其包含：

数均分子量大于3,000Da的低聚物；和

引发剂，

其中所述可光固化树脂包含小于20wt％的氢键合单元并且在25℃下具有小于或等于15,000cP的粘度。

2.一种可光固化树脂，其包含：

数均分子量大于3,000Da的低聚物；和

光引发剂，

其中所述可光固化树脂包含小于10wt％的氢键合单元。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含小于15wt％，小于10wt％，小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％或小于1wt％的氢键合单元。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的可光固化树脂，其中由所述可光固化树脂形成的聚合物材料具有小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％或小于0.1wt％的吸水率。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的可光固化树脂，其中所述低聚物的数均分子量为9kDa至20kDa。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的可光固化树脂，其中所述低聚物包含多个单体，并且所述低聚物的平均链长为20至200个单体。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂在打印温度下具有30cP至50,000cP的粘度。

8.根据权利要求7所述的可光固化树脂，其中所述打印温度为20℃至150℃。

9.根据权利要求1或3-8中任一项所述的可光固化树脂，其中所述引发剂包含光引发剂。

10.根据权利要求1或3-9中任一项所述的可光固化树脂，其中所述引发剂包含热引发剂。

11.根据权利要求10所述的可光固化树脂，其中所述热引发剂包含有机过氧化物。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的可光固化树脂，其还包含反应性稀释剂。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的可光固化树脂，其还包含交联改性剂、遮光剂、溶剂、玻璃化转变温度调节剂或其组合。

14.根据权利要求12-13所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含按重量计小于90％的溶剂。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的可光固化树脂，其中所述低聚物包含脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的可光固化树脂，其中所述低聚物包含两个或更多个官能团。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的可光固化树脂，其中所述低聚物是双官能的。

18.根据权利要求1-16中任一项所述的可光固化树脂，其中所述低聚物是单官能的。

19.根据权利要求1-16中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含多种低聚物，并且其中所述多种低聚物包含单官能低聚物、双官能低聚物、多功能低聚物或其组合。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的可光固化树脂，其中由所述低聚物形成的聚合物是疏水性的。

21.根据权利要求1-20中任一项所述的可光固化树脂，其中由所述可光固化树脂形成的聚合物材料是疏水性的。

22.根据权利要求1-21中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含0.5-99.5wt％的低聚物，1-99wt％的低聚物，10-95wt％的低聚物，20-90wt％的低聚物，25-60wt％的低聚物，或35-50wt％的低聚物。

23.根据权利要求1-22中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含25-60wt％的低聚物。

24.根据权利要求1-23中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含99.5wt％或更少的低聚物。

25.根据权利要求2-24中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含10-75wt％的反应性稀释剂，15-60wt％的反应性稀释剂，20-50wt％的反应性稀释剂，25-45wt％的反应性稀释剂，或30-40wt％反应性稀释剂。

26.根据权利要求2-25中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含20-50wt％是反应性稀释剂。

27.根据权利要求13-26中任一项所述的可光固化树脂，其中所述交联改性剂是反应性稀释剂。

28.根据权利要求13-27中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含0-25wt％的交联改性剂，所述交联改性剂的数均分子量等于或小于3,000Da，等于或小于2,500Da，等于或小于2,000Da，等于或小于1,500Da，等于或小于1,250Da，等于或小于1,000Da，等于或小于800Da，等于或小于600Da，或者等于或小于400Da。

29.根据权利要求13-28中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含0-25wt％的交联改性剂，所述交联改性剂的数均分子量等于或小于1,500Da。

30.根据权利要求2或9-29中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含0.01-10wt％，0.02-5wt％，0.05-4wt％，0.1-3wt％，0.1-2wt％，或0.1-1wt％的光引发剂。

31.根据权利要求2或9-30中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含0.1-2wt％的光引发剂。

32.根据权利要求13-31中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含0至10wt％，0至9wt％，0至8wt％，0至7wt％，0至6wt％，0至5wt％，0至4wt％，0至3wt％，0至2wt％，0至1wt％，或0至0.5wt％的遮光剂。

33.根据权利要求13-32中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含0至0.5wt％的遮光剂。

34.根据权利要求13-33中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含0至10wt％，0至9wt％，0至8wt％，0至7wt％，0至6wt％，0至5wt％，0至4wt％，0至3wt％，0至2wt％，0至1wt％，或0至0.5wt％的热引发剂。

35.根据权利要求13-34中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂包含0至0.5wt％的热引发剂。

36.根据权利要求2-35中任一项所述的可光固化树脂，其中反应性稀释剂包含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，或其组合。

37.根据权利要求2-36中任一项所述的可光固化树脂，其中所述反应性稀释剂包含(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯、聚二醇的二(甲基)丙烯酸酯、水杨酸酯(甲基)丙烯酸酯、环烷基-2-、3-或4-((甲基)丙烯酰氧基)苯甲酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、TEGDMA、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、D4MA、3,3,5-三甲基环己基2-((甲基)丙烯酰氧基)苯甲酸酯、HSMA、苄基水杨酸酯(甲基)丙烯酸酯、BSMA、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己烷-1,6-二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(聚)乙烯基单体，其衍生物，或其组合。

38.根据权利要求2-37中任一项所述的可光固化树脂，其中所述反应性稀释剂包含丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

39.根据权利要求38所述的可光固化树脂，其中反应性稀释剂包含(聚)二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯的氢化形式、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯封端的聚酯低聚物，4,4’-异亚丙基二环己醇二(甲基)丙烯酸酯、水杨酸酯(甲基)丙烯酸酯或环烷基水杨酸酯(甲基)丙烯酸酯。

40.根据权利要求2-39中任一项所述的可光固化树脂，其中所述反应性稀释剂包含(聚)乙烯基单体。

41.根据权利要求40所述的可光固化树脂，其中所述反应性稀释剂包含乙酸乙烯酯、苯乙烯或二乙烯基苯。

42.根据权利要求13-41中任一项所述的可光固化树脂，其中所述交联改性剂包含丙烯酸酯封端的聚酯、三环癸烷二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯封端的聚酯、三环癸烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙烯基酯封端的聚酯、三环癸烷二醇乙烯基酯，或其组合。

43.根据权利要求2-42中任一项所述的可光固化树脂，其中所述光引发剂包含二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸乙酯，或其组合。

44.根据权利要求2-43中任一项所述的可光固化树脂，其中所述光引发剂包含自由基光引发剂、阳离子引发剂和/或光碱产生剂。

45.根据权利要求2-44中任一项所述的可光固化树脂，其中所述光引发剂是I型光引发剂，其经历单分子键裂解以产生自由基；或是II型光引发剂，其经历双分子反应以产生自由基。

46.根据权利要求45所述的可光固化树脂，其中所述I型光引发剂是安息香醚、苯偶酰缩酮、α-二烷氧基-苯乙酮，α-羟基-烷基苯酮或酰基-氧化膦。

47.根据权利要求45所述的可光固化树脂，其中所述II型光引发剂是二苯甲酮/胺或噻吨酮/胺。

48.根据权利要求44所述的可光固化树脂，其中所述阳离子引发剂是芳基重氮化合物、二芳基碘鎓或三芳基锍盐。

49.根据权利要求2-48中任一项所述的可光固化树脂，其中所述光引发剂在暴露于800nm至250nm、800nm至350nm、800nm至450nm、800nm至550nm、800nm至650nm、600nm至250nm、600nm至350nm、600nm至450nm或400nm至250nm的光能时引发光聚合。

50.根据权利要求13-49中任一项所述的可光固化树脂，其中所述遮光剂包含2-(2’-羟基-苯基苯并***)、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、9,10-二乙氧基蒽、羟基苯基三嗪、草酰二苯胺、二苯甲酮，或其组合。

51.根据权利要求10-50中任一项所述的可光固化树脂，其中所述热引发剂包含偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)，或其组合。

52.根据权利要求1-51中任一项所述的可光固化树脂，其中粘度为：

在110℃下小于1,000cP；

在90℃下小于1,000cP；

在70℃下小于500cP；

在90℃下小于200cP；或

在25℃下小于10,000cP。

53.根据权利要求1-51中任一项所述的可光固化树脂，其中粘度在打印温度下小于50,000cP，小于40,000cP，小于30,000cP，小于25,000cP，小于20,000cP，小于15,000cP，小于10,000cP，或小于5,000。

54.根据权利要求1-51中任一项所述的可光固化树脂，其中粘度在打印温度下小于20,000cP。

55.根据权利要求53-54中任一项所述的可光固化树脂，其中所述打印温度为10℃至200℃，15℃至175℃，20℃至150℃，25℃至125℃，或30℃至100℃。

56.根据权利要求53-54中任一项所述的可光固化树脂，其中所述打印温度为20℃至150℃。

57.根据权利要求1-56中任一项所述的可光固化树脂，其中所述可光固化树脂能够被3D打印。

58.一种形成聚合物材料的方法，所述方法包括：

提供权利要求1-57中任一项所述的可光固化树脂；以及

固化所述可光固化树脂，从而形成所述聚合物材料。

59.根据权利要求58所述的方法，其中所述聚合物材料包含小于或等于10wt％的氢键合单元。

60.根据权利要求58-59中任一项所述的方法，其中所述聚合物材料的特征在于以下中的一种或多种：

拉伸模量大于或等于200MPa；

在37℃的湿环境中24小时之后剩余的挠曲应力大于或等于1.5MPa；

硬度为60肖氏A至85肖氏D；以及

断裂伸长率大于或等于15％。

61.根据权利要求58-60中任一项所述的方法，其中所述聚合物材料具有通过FTIR所测量的大于60％的双键向单键的转化率。

62.根据权利要求58-61中任一项所述的方法，其中所述聚合物材料具有小于5wt％的可提取物质。

63.根据权利要求58-62中任一项所述的方法，其中所述聚合物材料的特征在于吸水率小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％，或小于0.1wt％。

64.根据权利要求58-63中任一项所述的方法，其中固化所述可光固化树脂包括将所述可光固化树脂暴露于光源。

65.根据权利要求58-64中任一项所述的方法，其还包括将所述聚合物材料加热到升高的温度。

66.根据权利要求65所述的方法，其中所述升高的温度为40℃至150℃。

67.根据权利要求65-66中任一项所述的方法，其中在固化所述可光固化树脂之后发生将所述聚合物材料加热到升高的温度。

68.根据权利要求58-67中任一项所述的方法，其还包括用所述聚合物材料制造物体。

69.根据权利要求68所述的方法，其中制造所述物体包括增材制造。

70.根据权利要求68-69中任一项所述的方法，其中所述用所述聚合物材料制造物体包括用3D打印机打印。

71.根据权利要求68-70中任一项所述的方法，其中所述用所述聚合物材料制造物体包括数字光投射。

72.根据权利要求69-71中任一项所述的方法，其中所述用所述聚合物材料制造物体包括高温光刻。

73.根据权利要求69-71中任一项所述的方法，其中所述物体是正畸器械。

74.根据权利要求73所述的方法，其中所述正畸器械是校准器、扩张器或间隔物。

75.根据权利要求73或74所述的方法，其中所述正畸器械包括多个牙齿容纳腔，该多个牙齿容纳腔被布置为将牙齿从第一布置向第二布置重新定位。

76.根据权利要求73或74所述的方法，其中所述正畸器械是被布置为将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。

77.根据权利要求73或74所述的方法，其中所述正畸器械是被布置为根据治疗计划将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。

78.一种通过权利要求58-77中任一项所述的方法生产的聚合物材料。

79.根据权利要求78所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料具有小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％的氢键合单元。

80.根据权利要求78-79中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％，或小于0.1wt％的吸水率。

81.一种由权利要求1-57中任一项所述的可光固化树脂形成的聚合物材料。

82.根据权利要求81所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料具小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％的氢键合单元。

83.根据权利要求81-82中任一项所述的聚合物材料，其中the聚合物材料包含小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％，或小于0.1wt％的吸水率。

84.一种聚合物材料，其包含聚合物，所述聚合物材料具有小于10wt％的氢键合单元，其中所述聚合物材料的特征在于以下中的一种或多种：

在37℃的湿环境中24小时之后的拉伸模量大于或等于200MPa；

在37℃的湿环境中24小时之后剩余的挠曲应力大于或等于1.5MPa；

在37℃的湿环境中24小时之后的硬度为60肖氏A至85肖氏D；以及

在37℃的湿环境中24小时之后的断裂伸长率大于或等于15％。

85.根据权利要求81-84中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料的特征在于吸水率小于25wt％，小于20wt％，小于15wt％，小于10wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，小于1wt％，小于0.5wt％，小于0.25wt％，或小于0.1wt％。

86.根据权利要求85所述的聚合物材料，其中所述吸水率是在37℃的湿环境中24小时之后测量的。

87.根据权利要求81-86中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料具有通过FTIR所测量的大于60％的双键向单键的转化率。

88.根据权利要求81-87中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料具有小于5wt％的可提取物质。

89.根据权利要求81-88中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含小于9wt％，小于8wt％，小于7wt％，小于6wt％，小于5wt％，小于4wt％，小于3wt％，小于2wt％，或小于1wt％的氢键合单元。

90.根据权利要求81-89中任一项所述的聚合物材料，其还包含热引发剂、第二聚合物、交联部分，或其组合。

91.根据权利要求81-90中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物包含脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。

92.根据权利要求81-91中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基2-((甲基)丙烯酰氧基)苯甲酸酯、3,3,5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己烷-1,6-二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯，其衍生物或其组合。

93.根据权利要求81-92中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物是疏水性的。

94.根据权利要求81-93中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含20-100wt％的聚合物。

95.根据权利要求84-94中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含所述第二聚合物，且所述聚合物与所述第二聚合物的wt％比率为100:1-1:100，50:1-1:50，40:1-1:40，30:1-1:30，25:1-1:25，20:1-1:20，15:1-1:15，10:1-1:10，5:1-1:5，4:1-1:4，3:1-1:3，2:1-1:2,100:1或更小，50:1或更小，40:1或更小，30:1或更小，25:1或更小，20:1或更小，15:1或更小，10:1或更小，9:1或更小，8:1或更小，7:1或更小，6:1或更小，5:1或更小，4:1或更小，3:1或更小，2:1或更小，或者1:1或更小。

96.根据权利要求84-95中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含0-50wt％的所述交联部分。

97.根据权利要求96所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含30wt％或更少的交联部分。

98.根据权利要求84-97中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料包含0至0.5wt％的所述热引发剂。

99.根据权利要求84-98中任一项所述的聚合物材料，其中所述热引发剂包含偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)，或其组合。

100.根据权利要求81-99中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料的特征在于以下中的一种或多种：

在37℃的湿环境中测试24小时的屈服伸长率大于或等于4％；以及

在37℃的湿环境中测试24小时的断裂伸长率大于15％。

101.根据权利要求81-100中任一项所述的聚合物材料，其中在37℃的湿环境中24小时之后，所述聚合物材料包含小于10wt％的水。

102.根据权利要求81-101中任一项所述的聚合物材料，其中在37℃的湿环境中24小时之后，所述聚合物材料的断裂伸长率大于15％。

103.根据权利要求81-102中任一项所述的聚合物材料，其中在37℃的湿环境中24小时之后，所述聚合物材料的极限拉伸强度为10MPa至100MPa、15MPa至80MPa、20MPa至60MPa、10MPa至50MPa、10MPa至45MPa、25MPa至40MPa、30MPa至45MPa或30MPa至40MPa。

104.根据权利要求103所述的聚合物材料，其中在37℃的湿环境中24小时之后，所述聚合物材料的极限拉伸强度为10MPa至50MPa。

105.根据权利要求81-104中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，拉伸模量为100MPa至3000MPa或者拉伸模量为800MPa至2000MPa。

106.根据权利要求81-105中任一项所述的聚合物材料，其中在37℃的湿环境中24小时之后，所述聚合物材料的拉伸模量大于200MPa。

107.根据权利要求81-106中任一项所述的聚合物材料，其中在37℃的湿环境中24小时之后，所述聚合物材料的拉伸模量为1.0GPa至1.4GPa。

108.根据权利要求81-107中任一项所述的聚合物材料，其中在37℃的湿环境中24小时之后，所述聚合物材料剩余的挠曲应力大于或等于10％。

109.根据权利要求81-108中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为初始负载的5％至45％，或者在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的应力为初始负载的20％至45％。

110.根据权利要求81-109中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为0.01MPa至15MPa，或者在37℃的湿环境中24小时之后，剩余的挠曲应力为2MPa至15MPa。

111.根据权利要求81-110中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，屈服伸长率为4％至10％，或者屈服伸长率为5％至10％。

112.根据权利要求81-111中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，断裂伸长率大于10％，断裂伸长率大于20％，断裂伸长率大于30％，断裂伸长率为5％至250％，断裂伸长率为20％至250％，或者断裂伸长率值为40％至250％。

113.根据权利要求81-112中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，屈服拉伸强度大于或等于5MPa，屈服拉伸强度为5MPa至85MPa或者屈服拉伸强度为10MPa至55MPa。

114.根据权利要求81-113中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料的特征在于，在37℃的湿环境中24小时之后，储能模量为0.1MPa至4000MPa，储能模量为300MPa至3000MPa或者储能模量为750MPa至3000MPa。

115.根据权利要求81-114中任一项所述的聚合物材料，其中在37℃的湿环境中24小时之后，所述聚合物材料剩余的挠曲应力为80MPa或更小，70MPa或更小，60MPa或更小，或者50MPa或更小。

116.根据权利要求81-115中任一项所述的聚合物材料，其中在使用一段时间之后，所述聚合物材料剩余的挠曲应力为80MPa或更小，70MPa或更小，60MPa或更小，或者50MPa或更小。

117.根据权利要求116所述的聚合物材料，其中使用的时间段为1分钟，5分钟，10分钟，30分钟，1小时或24小时。

118.根据权利要求81-117中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料在5％应变下的最大力大于3磅力/3.57cm²。

119.根据权利要求81-118中任一项所述的聚合物材料，其中在温度为37℃的湿环境中浸没24小时之后，所述聚合物材料的剩余力大于0.1磅力/3.57cm²。

120.根据权利要求81-119中任一项所述的聚合物材料，其中在37℃的湿环境中24小时之后，大于70％的可见光通过所述聚合物材料。

121.根据权利要求81-120中任一项所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料是生物相容的、生物惰性的，或其组合。

122.一种正畸器械，其包含权利要求81-121中任一项所述的聚合物材料。

123.一种正畸器械，其由权利要求1-57中任一项所述的可光固化树脂形成。

124.一种正畸器械，其使用权利要求58-77中任一项所述的方法形成。

125.根据权利要求122-124中任一项所述的正畸器械，其中所述正畸器械是校准器、扩张器或间隔物。

126.根据权利要求122-125中任一项所述的正畸器械，其中所述正畸器械包含多个牙齿容纳腔，该多个牙齿容纳腔被布置为将牙齿从第一布置向第二布置重新定位。

127.根据权利要求122-126中任一项所述的正畸器械，其中所述正畸器械是被布置为将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。

128.根据权利要求122-127中任一项所述的正畸器械，其中所述正畸器械是被布置为根据治疗计划将牙齿从初始布置向目标布置重新定位的多个正畸器械中的一个。

129.根据权利要求122-128中任一项所述的正畸器械，其中所述正畸器械是校准器。

130.一种形成聚合物材料的方法，所述方法包括：

提供权利要求1-57中任一项所述的可光固化树脂；以及

固化所述可光固化树脂，形成权利要求58-77中任一项所述的聚合物材料。

131.一种重新定位患者牙齿的方法，所述方法包括：

为患者生成治疗计划，所述计划包括用于将牙齿沿着治疗路径从初始排列向最终排列移动的多个中间牙齿排列；

生产包含小于或等于10wt％的氢键合单元的3D打印的正畸器械；以及

利用所述正畸器械将患者的至少一个牙齿沿正确轨道向中间排列或最终牙齿排列移动。

132.根据权利要求131所述的方法，其还包括在施用正畸器械之后跟踪患者牙齿沿着治疗路径的行进，所述跟踪包括将患者牙齿的当前排列与牙齿的计划排列进行比较。

133.根据权利要求131-132中任一项所述的方法，其中在治疗2周后，大于60％的患者牙齿在与治疗计划相同的正确轨道上。

134.根据权利要求131-133中任一项所述的方法，其还包括实现将患者的至少一个牙齿沿正确轨道向中间排列或最终牙齿排列的移动。

135.根据权利要求131-134中任一项所述的方法，其中：

在用正畸器械将患者的至少一个牙齿沿正确轨道向中间排列或最终牙齿排列移动之前，所述正畸器械包括第一挠曲应力；以及

在沿正确轨道实现将所述患者的至少一个牙齿向中间排列或最终牙齿排列移动之后，所述正畸器械包括第二挠曲应力。

136.根据权利要求131-135中任一项所述的方法，其中所述生产包括直接制造，并且任选地，其中所述直接制造包括交联所述可光固化树脂。

137.根据权利要求131-136中任一项所述的方法，其中所述3D打印的正畸器械是权利要求122-129中任一项所述的正畸器械。

138.一种形成聚合物材料的方法，所述方法包括：

提供权利要求1-57中任一项所述的可光固化树脂；以及

生产产品，其中生产产品包括增材制造。

139.根据权利要求81所述的聚合物材料，其中所述聚合物材料是利用增材制造从所述可光固化树脂形成的。

140.一种聚合物材料，其通过一种方法制备，所述方法包括：

提供权利要求1-57中任一项所述的可光固化树脂；以及

利用增材制造从所述可光固化树脂形成所述聚合物材料。

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