Cyclic carbonates as monomers for hot lithography

Abstract

Da Additive Fertigungstechniken stetig mehr Interesse für ihre besonders schnelle Herstellung von Prototypen und Verwirklichung komplexer Geometrien bekommen, werden stets neue und bessere Materialien gesucht. Laser-basierter 3D Druck ermöglicht die Herstellung von Werkstücken mit hoher Auflösung und Oberflächenstruktur. Mit einer Verarbeitungstemperatur von bis zu 120 °C ermöglicht Hot Lithography die Verarbeitung von Formulierungen, die bei Raumtemperatur hochviskos sind oder nur mäßig reaktiv sind. In dieser Arbeit wird die Anwendbarkeit von zyklischen Carbonaten für Hot Lithography untersucht. Hierbei werden zyklische Carbonate synthetisiert und auf deren Photoreaktivität untersucht. Photo-DSC und photorheologische Messungen werden durchgeführt, um die Reaktivität bei unterschiedlichen Temperaturen zu bestimmen. Der Umsatz werden mittels NMR Analysen und die molekulare Masse der erhaltenen Polymere mittels GPC Analysen bestimmt. Die (thermo-)mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Materialien werden mittels Zugprüfverfahren und DMTA-Messungen gemessen

As additive manufacturing techniques are increasingly interesting for fast prototyping or complex geometries, more and better materials are needed. Laser-based 3D printing produces parts with high resolution and high surface structure quality. A photopolymerizable resin is polymerized layer by layer to generate a 3D structure. With operating temperatures of up to 120 °C, Hot Lithography enables the processing of highly viscous and at room temperature moderately reactive formulations. In this work, cyclic carbonates are investigated for potential applications in Hot Lithography. Cyclic carbonates will be synthesized and characterized. Photo-DSC and photorheology analysis will be used to determine photo-reactivity at different temperatures. Conversion and molecular weight will be determined by NMR- and GPC-analysis, respectively. Finally, the (thermo-)mechanical properties of the obtained materials will be investigated by tensile tests and DMTA measurements