RU2813528C1 - Использование анилов фенхона в качестве УФ-абсорберов фотополимеризующихся композиций для 3D-печати - Google Patents

Использование анилов фенхона в качестве УФ-абсорберов фотополимеризующихся композиций для 3D-печати Download PDF

Info

Publication number
RU2813528C1
RU2813528C1 RU2023116409A RU2023116409A RU2813528C1 RU 2813528 C1 RU2813528 C1 RU 2813528C1 RU 2023116409 A RU2023116409 A RU 2023116409A RU 2023116409 A RU2023116409 A RU 2023116409A RU 2813528 C1 RU2813528 C1 RU 2813528C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fenchan
fenhan
absorbers
printing
fenchone
Prior art date
Application number
RU2023116409A
Other languages
English (en)
Inventor
Нина Владимировна Сидоренко
Юрий Мушегович Мкртчян
Татьяна Викторовна Осыковая
Марат Абдурахманович Ваниев
Андрей Александрович Вернигора
Андрей Владимирович Давиденко
Никита Андреевич Салыкин
Иван Александрович Новаков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2813528C1 publication Critical patent/RU2813528C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области аддитивных технологий и может быть использовано при получении фотополимеризующихся композиций (ФПК) для 3D-печати, базирующихся на воздействии УФ-излучения на реакционноспособную композицию. Применение анилов фенхона в качестве УФ-абсорберов ФПК для 3D-печати обеспечивает высокую детализацию полученных полимерных изделий, упрощение и ускорение приготовления ФПК за счет исключения технологической операции, требующей нагревания и перемешивания до достижения гомогенизации. 3 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относится к технологии формирования полимерных изделий по аддитивному принципу с высокой детализацией и может быть использовано при получении фотополимеризующихся композиций (ФПК) для 3D-печати, базирующихся на воздействии УФ-излучения на реакционноспособную композицию.
Известно применение в качестве УФ-абсорберов производных бензофенона (Патент KR102347635, МПК B28B1/00, B33Y10/00, B33Y70/00, C09D11/03, 2021), например, 2-гидрокси-4-метоксибензофенона, 2,4-дигидроксибензофенона.
Однако соединения указанного класса при нормальных условиях являются твердыми порошкообразными веществами с ограниченной растворимостью.
Известно использование красителей в качестве УФ-абсорберов (Патент US10245785, МПК B29C64/135, B29C64/282, B33Y10/00, B33Y30/00, B33Y70/00, 2018), например, судана красного, судана I, II, IV, нейтрального красного и т.д.
Соединения указанного типа при нормальных условиях также являются твердыми порошкообразными веществами с ограниченной растворимостью, а ФПК, изготовленные с их применением, окрашивают оптически прозрачные элементы (ванны, контейнеры) 3D-принтеров, уменьшая их срок службы.
Известно также применение в качестве УФ-абсорберов триазолов (Патент CN110804276, МПК B33Y70/10, C08F216/12, C08F216/14, C08F283/10, C08K5/3475, C08L63/00, 2020), например, бензотриазолы (2-(2'-гидрокси-5'-метилфенил)бензотриазол, 2-(2'-гидрокси-3',5'-ди-трет-фенил)-5-хлорбензотриазол.
Однако эти соединения при нормальных условиях также являются порошкообразными твердыми веществами с ограниченной растворимостью.
Задача изобретения - расширение ассортимента УФ-абсорберов, используемых при 3D-печати из фотополимеризующихся композиций.
Технический результат - жидкие УФ-абсорберы для фотополимеризующихся композиций, обеспечивающие высокую детализацию полученных полимерных изделий, упрощение и ускорение приготовления ФПК за счет исключения технологической операции, требующей нагревания и перемешивания до достижения гомогенизации.
Технический результат достигается за счет применения анилов фенхона в качестве УФ-абсорберов фотополимеризующихся композиций для 3D-печати.
Синтез и выделение предлагаемых соединений осуществляли следующим образом. К 0.825 экв тетраизопропил орто-титаната последовательно добавляли 0.056 экв трифторметансульфоновой кислоты, 1 экв фенхона и 1.1 экв ароматического амина (выбранного из 2-аминопиридина, 3-метиланилина или 4-метиланилина). Полученную смесь нагревали с нисходящим холодильником и защитой от влаги воздуха при температуре бани 175-180°C до практически полной отгонки расчетного количества изопропанола. После этого, реакционную массу охлаждали до комнатной температуры, обрабатывали трет-бутилметиловым эфиром и полученную смесь выливали в насыщенный водный раствор гидрокарбоната натрия. После интенсивного перемешивания в течение 15 мин, раствор фильтровали от осадка оксида титана. Осадок на фильтре промывали трет-бутилметиловым эфиром и хорошо отжимали. От фильтрата отделяли органический раствор, промывали его насыщенным водным раствором NaCl, фильтровали через тонкий слой силикагеля для тонкослойной хроматографии и отгоняли растворитель при пониженном давлении. Кубовый остаток фракционировали в вакууме.
3-Метил-N-[(1R)-фенхан-2-илиден]анилин. Выход перегнанного продукта - 55,3 %, т. кип. 114 ˚С (0.69 Торр), желтоватое масло, n D 30 = 1.5375. Два изомера (А : В) в соотношении ~0.64 : 0.36. Спектр ЯМР 1H (C6D6, δ, м.д.): 0.78 (с, 0.36×3H, C(1)Ме фенхан), 0.82 (с, 0.64×3H, С(3)Me фенхан эндо- или экзо-), 0.93-0.94 (м, 0.36×1H, С(7)H фенхан), 0.98 (с, 0.64×3H, C(3)Ме фенхан эндо- или экзо-), 1.21-1.26 (м, 0.36×6 H, C(3)Ме фенхан экзо- и C(3)Ме фенхан эндо- ; 0.36×1H, C(6)H фенхан, 0.64×1H, C(7)H фенхан), 1.37-1.53 (м, 0.36×1H, C(5)H фенхан, 0.64×1H, C(5)H фенхан, 0.64×2H, C(6)H фенхан, 0.36×1H, C(6)H фенхан), 1.42 (с, 0.64×3H, С(1)Me), 1.52-1.54 (м, 0.64×1H, C(4)H фенхан), 1.63-1.76 (м, 0.36×1H, C(5)H фенхан, 0.64×1H, C(5)H фенхан, 0.64×1H, C(7)H фенхан, 0.36×1H, C(7)H фенхан), 1.77-1.79 (м, 0.36×1H, C(4)H фенхан), 2.15 (с, 3Н, C(3)ArCH3), 6.60-6.63 (м, 2Н, C(2)ArH и C(6)ArH), 6.71-6.73 (м, 1Н, C(4)ArH), 7.04-7.08 (м, 1Н, C(5)ArH). Спектр ЯМР 13C (C6D6, δ, м.д.): А - изомер : 18.11 (С(1)Me фенхан), 25.04 (С(3)Me фенхан), 25.90 (C(5) фенхан), 34.64 (C(6) фенхан), 47.22 (C(3) фенхан), 42.80 (C(7) фенхан), 26.78 (С(3)Me фенхан), 49.94 (C(4) фенхан), 53.51 (C(1) фенхан), 184.36 (C(2) фенхан), 21.88 (C(3)ArMе), 117.29 (C(6)Ar), 120.78 (C(2)Ar), 123.18 (C(4)Ar), 128.68 (C(5)Ar), 138.04 (C(3)Ar), 152.09 (C(1)Ar); В - изомер : 19.83 (С(1)Me фенхан), 21.88 (C(3)ArMе), 25.04 (С(3)Me фенхан), 26.09 (C(5) фенхан), 27.10 (С(3)Me фенхан), 35.77 (C(6) фенхан), 46.28 (C(4) фенхан), 47.38 (C(3) фенхан), 48.81 (C(7) фенхан), 53.51 (C(1) фенхан), 116.93 (C(6)Ar), 120.44 (C(2)Ar), 123.34 (C(4)Ar), 128.68 (C(5)Ar), 138.19 (C(3)Ar), 152.36 (C(1)Ar), 184.36 (C(2) фенхан).
4-Метил-N-[(1R)-фенхан-2-илиден]анилин. Выход перегнанного продукта - 57 %, т. кип. 134 ˚С (1.6 Торр), желтоватое масло, n D 30 = 1.5385. Два изомера (А : В) в соотношении ~0.63 : 0.37. Спектр ЯМР 1H (C6D6, δ, м.д.): 0.77 (с, 0.37×3H, C(1)Ме фенхан), 0.81 (с, 0.63×3H, С(3)Me фенхан эндо- или экзо-), 0.92 (д.д, 0.37×1H, С(7)H фенхан, J = 10.0, 1.5 Гц), 0.98 (с, 0.63×3H, C(3)Ме фенхан эндо- или экзо-), 1.17-1.27 (м, 0.37×6H, C(3)Ме фенхан экзо- и C(3)Ме фенхан эндо-, 0.37×1H, C(6)H фенхан, 0.63×1H, C(7)H фенхан), 1.35-1.55 (м, 0.63×1H, C(4)H фенхан, 0.37×1H, C(5)H фенхан, 0.63×1H, C(5)H фенхан, 0.63×2H, C(6)H фенхан, 0.37×1H, C(6)H фенхан), 1.43 (с, 0.63×3H, С(1)Me), 1.71-1.78 (м, 0.37×1H, C(4)H фенхан, 0.37×1H, C(5)H фенхан, 0.37×1H, C(7)H фенхан), 1.61-1.70 (м, 0.63×1H, C(5)H фенхан, 0.63×1H, C(7)H фенхан), 2.15 (с, 3Н, C(4)ArCH3), 6.69-6.72 (м, 2Н, C(2)ArH и C(6)ArH), 6.92-6.95 (м, 2Н, C(3)ArH и C(5)ArH). Спектр ЯМР 13C (C6D6, δ, м.д.): А - изомер : 18.18 (С(1)Me фенхан), 21.21 (C(4)ArMе), 25.08 (С(3)Me фенхан), 25.89 (C(5) фенхан), 26.74 (С(3)Me фенхан), 34.61 (C(6) фенхан), 42.76 (C(7) фенхан), 47.11 (C(3) фенхан), 49.92 (C(4) фенхан), 53.53 (C(1) фенхан), 120.05 (C(6)Ar, C(2)Ar), 129.29 (C(5)Ar, C(3)Ar), 131.26 (C(4)Ar), 150.16 (C(1)Ar), 184.87 (C(2) фенхан); В - изомер : 19.90 (С(1)Me фенхан), 21.23 (C(3)ArMе), 25.13 (С(3)Me фенхан), 26.09 (C(5) фенхан), 27.10 (С(3)Me фенхан), 35.71 (C(6) фенхан), 45.84 (C(7) фенхан), 46.23 (C(4) фенхан), 47.44 (C(3) фенхан), 53.53 (C(1) фенхан), 119.71 (C(6)Ar, C(2)Ar), 129.43 (C(5)Ar, C(3)Ar), 131.46 (C(4)Ar), 149.63 (C(1)Ar), 184.87 (C(2) фенхан),
2-{N-[(1R)-фенхан-2-илиден]амино}пиридин. Выход перегнанного продукта - 40 %, т. кип. 110 ˚С (0.6 Торр), желтоватое масло, n D 30 = 1.5430. Два изомера (А : В) в соотношении ~1 : 1. Спектр ЯМР 1H (C6D6, δ, м.д.): А - изомер : 0.78 (шир. с, 3H, C(3)Ме фенхан), 1.09-1.45 (шир. м, 3H, C(1)Me фенхан, 3H, C(3)Me фенхан, 1H, C(5)H фенхан, 2H, C(6)H фенхан, 1H, C(7)H фенхан), 1.51-1.78 (шир. м, 1H, C(4)H фенхан, 1H, C(5)H фенхан, 1H, C(7)H фенхан), 6.46 (д.д.д, 1Н, C(5)H пиридин J = 7.3, 4.9 и 1.1 Гц), 6.59 (шир, 1Н, C(3)H пиридин), 7.03 (д.д.д, 1Н, C(4)H пиридин J = 8.0, 7.3 и 1.9 Гц), 8.29 (д.д.д, 1Н, C(6)H пиридин J = 4.9, 1.9 и 0.9 Гц); B - изомер : 0.73 (шир, с, 3H, C(1)Ме фенхан), 0.96 (шир, с, 1H, C(7)H фенхан) 1.09-1.45 (шир. м, 6H, C(3)Me фенхан, 1H, C(5)H фенхан), 1.51-1.78 (шир. м, 1H, C(4)H фенхан, 1H, C(5)H фенхан, 1 H, C(6)H фенхан, 1H, C(6)H фенхан), 2.01 (шир, 1 H, C(6)H фенхан), 6.46 (д.д.д, 1Н, C(5)H пиридин J = 7.3, 4.9 и 1.1 Гц), 6.59 (шир, 1Н, C(3)H пиридин), 7.03 (д.д.д, 1Н, C(4)H пиридин J = 8.0, 7.3 и 1.9 Гц), 8.29 (д.д.д, 1Н, C(6)H пиридин J = 4.9, 1.9 и 0.9 Гц). Спектр ЯМР 13C (C6D6, δ, м.д.) (А - изомер и В - изомер): 17.82 ушир. и 18.18 ушир. (С(1)Me фенхан), 24.39 и 24.81 (С(3)Me фенхан), 25.80 (C(5) фенхан), 27.00 (С(3)Me фенхан), 34.88 ушир. (C(6) фенхан), 47.54 (C(3) фенхан), 42.63 ушир. и 45.53 ушир. (C(7) фенхан), 46.30 ушир. и 49.72 ушир. (C(4) фенхан), 53.57 (C(1) фенхан), 115.34 (C(3) пиридин), 118.11 (C(5) пиридин), 136.62 (C(4) пиридин), 148.79 (C(6) пиридин), 164.59 (C(2) пиридин), 187.01 и 187.39 (C(2) фенхан).
Впервые предлагается использовать анилы фенхона в качестве УФ-абсорберов при получении фотополимеризующихся композиций (ФПК) для 3D-печати.
В состав ФПК входят следующие компоненты:
- Олигоуретанметакрилат МИФМ - ТУ 22244-010-43007840-2019 Диметакрилат триэтиленгликоля - ТУ 2257-004-43007840-2006 с изменениями №№ 1-6
- Фотоинициатор Omnirad 819, IGM Resins (бис(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксид) BAPO 99%(масс).
- 2-(2-гидрокси-5-метилфенил)бензотриазол - Tokyo Chemical Industry Co., Ltd, 99%(масс). - добавка, традиционно используемая в качестве УФ-абсорбера.
- анилы фенхона, в частности, 3-метил-N-[(1R)-фенхан-2-илиден]анилин, 4-метил-N-[(1R)-фенхан-2-илиден]анилин, 2-{N-[(1R)-фенхан-2-илиден]амино}пиридин.
Примеры рецептур фотополимеризующихся композиций приведены в таблице 1. Примеры 1-3 представляют рецептуры с анилами фенхона в качестве УФ-абсорберов, пример 4 содержит в качестве УФ-абсорбера традиционную добавку 2-(2-гидрокси-5-метилфенил)бензотриазол, пример 5 изготовлен без использования УФ-абсорберов.
Таблица 1
Ингредиент Пример рецептуры
1 2 3 4 5
Олигоуретанметакрилат МИФМ 50 50 50 50 50
Диметакрилат триэтиленгликоля 50 50 50 50 50
Фотоинициатор BAPO 2 2 2 2 2
2-(2-гидрокси-5-метилфенил)бензотриазол - - - 0,5 -
Анилы фенхона 3-Метил-N-[(1R)-фенхан-2-илиден]анилин 0,5 - - - -
2-{N-[(1R)-фенхан-2-илиден]амино}пиридин - 0,5 - - -
4-Метил-N-[(1R)-фенхан-2-илиден]анилин - - 0,5 - -
Для приготовления фотополимеризующейся композиций по примерам 1-3 в смесь акриловых олигомеров добавляют 3-Метил-N-[(1R)-фенхан-2-илиден]анилин, 4-Метил-N-[(1R)-фенхан-2-илиден]анилин или 2-{N-[(1R)-фенхан-2-илиден]амино}пиридин, перемешивают, затем добавляют BAPO, нагревают смесь до 60°С в термошкафу и гомогенизируют в течение 3 часов с использованием периодического немеханизированного перемешивания.
Для приготовления фотополимеризующейся композиции по примеру 4 в смесь акриловых олигомеров добавляют 2-(2-гидрокси-5-метилфенил)бензотриазол, нагревают до 60°С в термошкафу и гомогенизируют в течение 5 часов с использованием периодического немеханизированного перемешивания, затем добавляют BAPO, нагревают смесь до 60°С в термошкафу и гомогенизируют в течение 3 часов с использованием периодического немеханизированного перемешивания. (Композиция может быть получена при одновременном введении в смесь акриловых олигомеров 2-(2-гидрокси-5-метилфенил)бензотриазол и BAPO, однако время на растворение в этом случае увеличится до 10 часов).
Для приготовления фотополимеризующейся композиции по примеру 5 в смесь акриловых олигомеров добавляют расчетное количество фотоинициатора, нагревают смесь до 60°С в термошкафу и гомогенизируют в течение 3 часов с использованием периодического немеханизированного перемешивания.
Таким образом, использование анилов фенхона (независимо от их конкретной структуры) позволяет ощутимо ускорить процесс приготовления ФПК.
Технологические особенности использования разных УФ-абсорберов приведены в таблице 2. При этом технологические параметры, присущие составом, содержащим анилы фенхона одинаковы независимо от конкретной структуры анила.
Для сравнения качества детализации, обеспечиваемой различными УФ-абсорберами, из всех примеров рецептур ФПК с использованием 3D-принтера были изготовлены кубики, которые в технологии 3D-печати принято использовать для оценки детализации по качеству формируемых микроэлементов и надписей.
Таблица 2
Параметр Пример рецептуры
1 3 4 5 6
Время растворения УФ-абсорбера 1-2 минуты 5 часов -
Стабильность при охлаждении до +5°С Без изменений Выпадение кристаллов УФ-абсорбера Без изменений
На фиг. 1 показаны изображения стандартных кубиков, изготовленных из рецептур 1-3, на фиг. 2 изображен стандартный кубик по примеру 4, на фиг. 3 изображен стандартный кубик по примеру 5. Для оценки детализации целесообразно выбрать качество отображения надписи над элементом в правой части кубика, обозначающей толщину элемента, расположенного ниже.
На кубиках, полученных из композиций, содержащих анилы фенхона в качестве УФ-абсорберов, хорошо читаются цифры 0,10, обозначающие толщину элемента 0,10 мм. На кубике, полученном из композиции, где в качестве УФ-абсорбера использован 2-(2-гидрокси-5-метилфенил)бензотриазол, надпись также читается. Детализация печати кубика по примеру 5 значительно хуже и единственной видимой цифрой является 0.
Качество детализации, обеспечиваемое использованием разных анилов фенхона стабильно одинаковое.
Таким образом, использование анилов фенхона в качестве УФ-абсорберов фотополимеризующихся композиций для 3D-печати, обеспечивает расширение ассортимента УФ-абсорберов, используемых при 3D-печати из фотополимеризующихся композиций, высокую детализацию полученных полимерных изделий, а также упрощение и ускорение приготовления ФПК.

Claims (1)

  1. Применение анилов фенхона в качестве УФ-абсорберов фотополимеризующихся композиций для 3D-печати.
RU2023116409A 2023-06-22 Использование анилов фенхона в качестве УФ-абсорберов фотополимеризующихся композиций для 3D-печати RU2813528C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2813528C1 true RU2813528C1 (ru) 2024-02-12

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3562651A1 (de) * 2016-12-28 2019-11-06 Covestro Deutschland AG Additives fertigungsverfahren mit einem aufbaumaterial enthaltend einen ir-absorber
CN111732694A (zh) * 2020-07-02 2020-10-02 深圳市布尔三维技术有限公司 一种功能性3d打印光敏树脂及其制备方法
RU2751773C1 (ru) * 2020-12-11 2021-07-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Способ получения анилов L-фенхона

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3562651A1 (de) * 2016-12-28 2019-11-06 Covestro Deutschland AG Additives fertigungsverfahren mit einem aufbaumaterial enthaltend einen ir-absorber
CN111732694A (zh) * 2020-07-02 2020-10-02 深圳市布尔三维技术有限公司 一种功能性3d打印光敏树脂及其制备方法
RU2751773C1 (ru) * 2020-12-11 2021-07-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Способ получения анилов L-фенхона

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2364186B1 (de) Photolabile duftspeicherstoffe
RU2813528C1 (ru) Использование анилов фенхона в качестве УФ-абсорберов фотополимеризующихся композиций для 3D-печати
JPS5879988A (ja) 5−ハロメチルフルフラ−ルの製造法
RU2794337C1 (ru) Использование анилов D-камфоры в качестве УФ-абсорберов фотополимеризующихся композиций для 3D-печати
US784411A (en) Materials for perfumes and process of making same.
US2970166A (en) Preparation of trimethyl phosphite and triethyl phosphite
DE69317893T2 (de) Percarbonsäure
KR0163670B1 (ko) 고급 알킬 폴리글루코시드의 제조방법
CN104822685B (zh) 用于改进的异二脱水己六醇产物的添加剂
Okazaki et al. Synthesis and Reactions of o-Benzothioquinonemethides
DE2016108A1 (ru)
KR0179519B1 (ko) 고순도 고급 알킬 폴리글리코시드의 제조방법
EP0678496B1 (en) Reduced reaction product of protonic acid catalyzed reaction of methyl ethyl ketone and benzaldehyde and perfume uses thereof
US3803202A (en) Process for the production of 2-cyano-3,4,5,6-tetrahalogenbenzoic acid alkyl esters
US4623483A (en) Method for improving water solubility of surfactants using Nopol derived sulfonates
EP3800184B1 (de) Acetal-/ketal-basierte duft- und insektenabwehrmittelvorläuferverbindungen
CN109705648A (zh) 一种新型含氟萘酯类成膜助剂在变色涂料中的应用
DE60222835T2 (de) Verfahren zur herstellung von 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzol
JP2008517075A (ja) 有機化合物
US714931A (en) Hydrobenzaldehyde and process of making same.
US765597A (en) Sulfo-acid ester and process of making same.
CN112209814B (zh) 一种合成维生素k2的新方法
CA1236850A (en) Nopol derived sulfonates
EP3754008A1 (de) Cyclische hydrazide als duftvorläuferverbindungen
Pope CX.—The application of powerful optically active acids to the resolution of externally compensated basic substances. Resolution of racemic camphoroxime