CN115943070A - 弹性体组合物和使用方法 - Google Patents

Abstract

公开了包括低分子量预聚物和高分子量预聚物的组合的组合物。所述组合物用于制作具有高拉伸强度和高拉伸伸长率的弹性体制品。

Description

弹性体组合物和使用方法

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2019年2月11日提交的美国临时申请第62/803,664号的权益，所述美国临时申请通过引用整体并入。

技术领域

本公开涉及弹性体组合物和使用所述弹性体组合物制作弹性体制品的方法。所述组合物包括较低分子量弹性体预聚物和较高分子量弹性体预聚物的组合。所述组合物可以用于制作具有高拉伸强度和高拉伸伸长率的弹性体制品。

背景技术

对于许多聚合物应用，期望的是材料具有高拉伸强度和高拉伸伸长率(高伸长率％)两者。通过将填料添加到聚合物可以增加拉伸强度。提供具有高拉伸强度和高拉伸应变的弹性体制品的替代性方法是合乎期望的。

发明内容

根据本发明，共反应性组合物包括(a)第一弹性体预聚物；(b)第二弹性体预聚物；以及(c)第三弹性体预聚物，其中，所述第一预聚物与所述第二弹性体预聚物具有反应性；所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括1,000Da到20,000Da的数均分子量；所述第三弹性体预聚物包括50,000Da到500,000Da的数均分子量；并且所述数均分子量通过凝胶渗透色谱法确定。

具体实施方式

出于以下详细描述的目的，应当理解，除非明确相反地指出，否则本发明可以采取各种替代变型和步骤顺序。此外，除了在任何操作实例中或在另有指示的情况下，在所有情况下，应将表达例如本说明书和权利要求中所使用的成分的数量的所有数字理解为由术语“约”修饰。因此，除非相反地指示，否则在以下说明书和所附权利要求中所阐述的数值参数是可以根据要通过本发明获得的期望性质而改变的近似值。至少，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值参数应至少根据所报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实例中阐述的数值是尽可能精确地报告的。然而，任何数值固有地含有由其相应测试测量值中所发现的标准差必然造成的某些误差。

还应理解，本文中所叙述的所有数值范围旨在包含本文中所纳入的所有子范围。例如，“1到10”的范围旨在包含所叙述的最小值1与所叙述的最大值10之间的所有子范围(并且包含所述最大值和所述最小值)，即，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10最大值。

除非另外具体说明，否则单数的使用包含复数并且复数涵盖单数。另外，除非另外具体说明，否则“或”的使用意味着“和/或”，即使在某些情况下可以明确地使用“和/或”。

预聚物的“主链”是指反应性官能团之间的区段。预聚物主链通常包含重复亚基。例如，具有结构HS-(R-)_n-SH的聚硫醇的主链是-(R-)_n-。

“共反应性组合物”是指包括第一反应性化合物和第二反应性化合物的组合物，其中所述第一反应性化合物与所述第二反应性化合物具有反应性。可以通过组合并混合第一组分和第二组分来制备共反应性组合物。第一组分可以包括第一反应性化合物，并且第二组分可以包括第二反应化合物，并且第一组分和/或第二组分可以任选地包括催化剂、固化促进剂和/或聚合引发剂。第一组分可以包括第一反应性化合物和第二反应化合物，并且第二组分可以包括催化剂、固化促进剂和/或聚合引发剂。

“弹性体”、“弹性体的”和类似术语是指具有“橡胶状”性质并且通常具有低杨氏模量和高拉伸应变的材料。例如，弹性体的杨氏模量/拉伸强度可以为约4MPa到约30MPa。弹性体的拉伸应变(断裂伸长率)可以为约100％到约2,000％。杨氏模量/拉伸强度和拉伸应变可以根据ASTM D412.4893来确定。断裂拉伸应变还被称为伸长率％。弹性体可以表现出撕裂强度，例如，50kN/m到200kN/m。弹性体的撕裂强度可以根据ASTM D624来确定。弹性体的杨氏模量可以在0.5MPa到6MPa的范围内，如根据ASTM D412.4893确定的。

“较低分子量”预聚物是指数均分子量等于或小于20,000Da、小于15,000Da、小于10,000Da、小于5,000Da、小于4,000Da或小于3,500Da的预聚物，其中数均分子量是使用凝胶渗透色谱法确定的。

“较高分子量”预聚物是指数均分子量等于或大于50,000Da、大于100,000Da或大于250,000Da的预聚物，其中数均分子量是使用凝胶渗透色谱法确定的。

“预聚物”是指均聚物和共聚物。对于硫醇官能预聚物，通过使用碘滴定进行的端基分析来确定数均分子量“Mn”。对于不是硫醇官能的预聚物，通过使用聚苯乙烯标准物进行的凝胶渗透色谱法来确定数均分子量。预聚物包括能够与另一种化合物如固化剂或交联剂反应以形成固化聚合物的反应性基团。预聚物包含彼此键合的多个重复亚基，而不是可以相同或不同。多个重复亚基构成预聚物的主链。

根据ASTM D2240，使用A型硬度计测量肖氏A硬度。

比重根据ISO 787-11来确定。

根据ASTM D412.4893测量拉伸强度、拉伸伸长率和伸长率％。

在25℃的温度下间隙为1mm并且剪切速率为100秒^-1的情况下，使用安东帕(AntonPaar)MCR 302流变仪测量共反应性组合物的粘度。预聚物的粘度在使用Brookfield CAP2000粘度计，利用6号转子，以300rpm的速度并且在25℃的温度下根据ASTM D-2849§79-90确定的约25℃的温度和约760mm Hg(101kPa)的压力下进行测量。

现在参考本发明的某些化合物、组合物和方法。所公开的化合物、组合物和方法不旨在限制权利要求。相反，权利要求旨在涵盖所有替代方案、修改和等效物。

本公开提供的共反应性组合物包括(a)第一弹性体预聚物；(b)第二弹性体预聚物；以及(c)第三弹性体预聚物，其中，所述第一预聚物与所述第二弹性体预聚物具有反应性；所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括1,000Da到20,000Da的数均分子量；所述第三弹性体预聚物包括50,000Da到500,000Da的数均分子量；并且所述数均分子量通过凝胶渗透色谱法确定。

将至少一种较高分子量弹性体预聚物(即第三弹性体预聚物)掺入到包括较低分子量弹性体预聚物(即第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物)的弹性体组合物中可以改善固化弹性体的拉伸强度而不损害拉伸伸长率和硬度。

第一和第二弹性体预聚物可以包括任何合适的弹性体预聚物主链。具有弹性体主链的合适预聚物的实例包含聚醚、聚丁二烯、含氟弹性体、全氟弹性体、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯丙烯二烯三元共聚物、腈、聚硫醇胺、聚硅氧烷、氯磺化聚乙烯橡胶、异戊二烯、氯丁橡胶、聚硫化物、聚硫醚、硅酮、苯乙烯丁二烯和前述任一种的组合。例如，第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物可以包括聚醚预聚物，所述聚醚预聚物可以是相同或不同的聚醚预聚物；或第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物可以包括具有不同弹性体主链的弹性体预聚物。例如，第一弹性体预聚物可以包括聚醚预聚物，并且第二弹性体预聚物可以包括聚丁二烯预聚物。

合适的弹性体主链的实例包含聚四亚甲基二醇(PTMEG)、聚丙二醇和聚氧化丙烯二醇。

第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物可以独立地包括聚醚主链。聚醚主链可以包括至少一种烯化氧，如环氧乙烷和/或环氧丙烷。合适的聚醚主链的实例包含聚(氧四亚甲基)、聚(氧四亚乙基)、聚(氧-1,2-丙烯)和聚(氧-1,2-丁烯)以及前述任一种的组合。

第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以包括相同的聚合物主链或不同的聚合物主链。例如，第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以独立地包括聚醚主链；或者，例如，第一弹性体预聚物可以包括聚醚主链并且第二弹性体预聚物可以包括聚硫醚主链；或者，例如，第一弹性体预聚物可以包括聚醚主链并且第二弹性体预聚物可以包括聚丁二烯主链。

第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以独立地包括例如500Da到20,000Da、1,000Da到15,000Da、1,000Da到10,000Da、1,000Da到5,000Da、1,000Da到4,000Da或1,000Da到3,000Da的数均分子量，其中所述数均分子量是使用凝胶渗透色谱法确定的。第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以独立地包括例如大于500Da、大于1,000Da、大于2,000Da、大于3,000Da、大于4,000Da、大于6,000Da、大于8,000Da或大于10,000Da的数均分子量，其中所述数均分子量是使用凝胶渗透色谱法确定的。第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以独立地包括例如小于20,000Da、小于10,000Da、小于8,000Da、小于6,000Da、小于4,000Da、小于2,000Da或小于1,000Da的数均分子量，其中所述数均分子量是使用凝胶渗透色谱法确定的。

第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物可以具有相同或不同的聚合物主链。

第一弹性体预聚物可以与第二弹性体预聚物具有反应性。例如，第一弹性体预聚物可以包括一个或多个第一官能团，如两个或更多个第一官能团，并且第二弹性体预聚物可以包括一个或多个第二官能团，如两个或更多个第二官能团，其中所述第一官能团与所述第二官能团具有反应性。

可以选择官能团或官能团的组合以实现例如期望的固化速率。

例如，第一官能团可以包括硫醇基，并且第二官能团可以包括硫醇基、烯基、炔基、环氧基、迈克尔受体基团、异氰酸酯基团或前述任一种的组合。

第一官能团可以包括例如异氰酸酯并且第二官能团可以包括羟基、胺基、硫醇基或前述任一种的组合。

第一官能团可以包括例如环氧基并且第二官能团可以包括环氧基。

第一官能团可以包括例如迈克尔受体基团并且第二官能团可以包括迈克尔供体基团。

第一官能团可以包括例如羧酸基并且第二官能团可以包括环氧基。

第一官能团可以包括例如环状碳酸酯基团、乙酰乙酸酯基团或环氧基；并且第二官能团可以包括伯胺基团或仲胺基团。

第一官能团可以包括迈克尔受体基团，如(甲基)丙烯酸酯基团、氰基丙烯酸酯、乙烯基醚、乙烯基吡啶或α,β-不饱和羰基，并且第二官能团可以包括丙二酸酯基团、乙酰丙酮酸酯、硝基烷或其它活性烯基。

第一官能团可以包括胺，并且第二官能团可以包括选自环氧基、异氰酸酯基团、丙烯腈、羧酸(包含酯和酸酐)、醛或酮。

合适的共反应性官能团描述于例如以下中：Noomen,《第十三届有机涂料科学与技术国际会议论文集(Proceedings of the XIIIth International Conference inOrganic Coatings Science and Technology)》,雅典,1987,第251页；以及Tillet等人,《聚合物科学进展(Progress in Polymer Science)》,36(2011),191-217。

可以选择官能团以在例如小于50℃、小于40℃、小于30℃、小于20℃或小于10℃的温度下共反应。可以选择官能团以在例如大于5℃、大于10℃、大于20℃、大于30℃或大于40℃的温度下共反应。可以选择官能团以在例如5℃到50℃、10℃到40℃、15℃到35℃或20℃到30℃的温度下共反应。

第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以独立地包括例如2到6，如2、3、4、5或6的反应性官能度。反应性官能度是指预聚物的官能团数量。具有不同反应性官能度的预聚物的组合可以具有非整数平均反应性官能度。

第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以独立地包括具有单个官能度的预聚物或可以包括具有不同官能度的预聚物的组合。例如，第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以独立地包括2.1到5.9，如2.15到4、2.2到3或2.3到2.6的平均反应性官能度。

这些共反应性化学物质中的任何共反应性化学物质的固化速率可以通过在共反应性组合物中包含适当的催化剂或催化剂组合来修改。这些共反应性化学物质中的任何共反应性化学物质的固化速率都可以通过增加或降低共反应性组合物的温度来修改。例如，虽然共反应性组合物可以在小于30℃的温度下固化，但加热共反应性组合物可以加快反应速率，这在某些情况下可能是合乎期望的，如以适应增加的打印速度。增加共反应性组分和/或共反应性组合物的温度还可以用于调整粘度以促进混合共反应性组分和/或沉积共反应性组合物。

本公开提供的共反应性组合物可以包括包含一个或多个异氰酸酯基团如两个或更多个异氰酸酯基团的第一弹性体预聚物，以及包含一个或多个胺基如两个或更多个胺基的第二弹性体预聚物。例如，第一弹性体预聚物可以包括聚异氰酸酯弹性体预聚物，并且第二弹性体预聚物可以包括聚胺弹性体预聚物。

聚异氰酸酯弹性体预聚物可以包括任何合适的异氰酸酯官能低分子量预聚物。

例如，异氰酸酯官能弹性体预聚物可以包括聚醚主链。

异氰酸酯官能弹性体预聚物可以通过使聚异氰酸酯如二异氰酸酯与聚醚多元醇如聚醚二醇反应来合成。

合适的聚醚二醇的实例包含可从英威达公司(Invista Corporation)获得的

聚醚二醇(如

200和

650)、可从莱昂德尔化学公司(Lyondell Chemical Company)获得的

聚四亚甲基醚二醇(如

650、

1000和

2000)、可从巴斯夫获得的

聚醚二醇。

聚胺弹性体预聚物可以包括任何合适的胺官能低分子量弹性体预聚物。

例如，聚胺弹性体预聚物可以包括聚氧化烯胺。聚醚胺含有与衍生自例如氧化丙烯、氧化乙烯或其混合物的主链连接的两个或更多个伯胺基。合适的聚醚胺的实例包含胺官能聚四亚甲基二醇(PTMEG)、胺官能聚丙二醇、胺官能聚氧化丙烯二醇如聚氧化丙烯二胺和甘油三(聚(丙二醇)。聚醚胺的数均分子量可以为例如500Da到7,500Da。合适的商购获得的聚醚胺的实例包含可从亨斯迈(Huntsman)获得的

聚醚胺，并且包含聚醚二胺(如

D-2000和

D4000)、聚醚二胺

ED-600、ED-900、ED-2003以及聚醚三胺(如

T-3000和

T-5000)。

合适的聚醚胺的实例包含来自亨斯迈公司的

聚醚胺和可从巴斯夫获得的聚醚胺。合适的聚醚胺的实例包含聚氧化丙烯二胺。

第一弹性体预聚物和/或第二弹性体预聚物可以独立地包括例如包括具有式(1a)-(1e)的结构的至少一个部分的聚醚预聚物主链：

-(O-(CH(-R¹)-)_n-)- (1a)

-(O-(CH₂-CH(-R¹)-)_m-)- (1b)

-(O-CH₂-CH(-R¹)-)_x-(O-CH₂-CH₂-)_y-(O-CH₂-(CH(-R¹)-)- (1c)

-[CH(-CH₃)-O-]_x1-CH₂-CH{-[O-CH₂-CH(-CH₃)-]_y1-}{-(CH₂)-[O-CH₂-CH(-CH₃)-]_z1-} (1d)

-O-((CH₂)₅-O-)_n- (1e)

其中，

n可以是10到5,000的整数；

m可以是10到5,000的整数；

每个R¹可以独立地选自氢、甲基和乙基；

y可以是2到50的整数；

x+z的总和可以是1到10的整数；并且

x1+y1+z1的总和可以是5到100的整数。

聚醚预聚物的官能度可以为2或3；或者平均官能度可以为2到3。聚醚预聚物的数均分子量可以为例如1,000Da到10,000Da。聚醚预聚物的数均分子量可以例如小于20,000Da、小于10,000Da、小于5,000Da或小于3,500Da。聚醚预聚物的数均分子量可以例如大于1,000Da、大于2,000Da、大于4,00Da、大于5,000Da或大于10,000Da。

聚醚预聚物可以具有式(2)的结构：

R¹⁰-[CH(-CH₃)-O-]_x1-CH₂-CH{-[O-CH₂-CH(-CH₃)-]_y1-R¹⁰}{-(CH₂)-[O-CH₂-CH(-CH₃)-]_z1-R¹⁰}

(2)

其中，

x1+y1+z1的总和可以是5到100的整数；并且

R¹⁰可以包括胺基或异氰酸酯基团。

例如，对于式(2)的胺官能聚醚预聚物，每个R¹⁰可以是-NH₂；并且对于式(2)的异氰酸酯官能聚醚预聚物，每个R¹⁰可以衍生自二异氰酸酯。

异氰酸酯官能聚醚预聚物可以包括反应物的反应产物，其中所述反应物包括二异氰酸酯和多元醇预聚物，如聚醚多元醇预聚物。异氰酸酯官能聚醚预聚物可以例如通过在锡基催化剂如二月桂酸二丁基锡的存在下，在升高的温度下使聚异氰酸酯与聚醚多元醇反应来制备。可以选择聚异氰酸酯与聚醚多元醇的量以提供具有期望的数均分子量、期望的异氰酸酯官能度或其组合的异氰酸酯官能预聚物。

例如，反应物可以包括4:1到2:1、3.5:1到2.5:1或3.25:1到2.75:1的二异氰酸酯与聚醚多元醇的摩尔比。

例如，反应物可以包括4:1到2:1、3.5:1到2.5:1或3.25:1到2.75:1的二异氰酸酯与聚醚多元醇的当量比。

二异氰酸酯可以包括任何合适的二异氰酸酯，如脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯。例如，二异氰酸酯可以是脂环族二异氰酸酯，如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。

聚醚多元醇预聚物可以包括，例如，聚乙二醇预聚物、聚丙二醇聚四亚甲基二醇或前述任一种的组合。聚醚多元醇可以包括聚醚二醇预聚物。聚醚二醇预聚物的数均分子量可以为例如1,000Da到5,000Da，如2,000Da到4,000Da。聚醚二醇预聚物的数均分子量可以例如小于5,000Da或小于4,000Da。

聚醚二醇可以包括聚四亚甲基二醇。合适的聚四亚甲基二醇包含可从莱昂德尔化学公司获得的

多元醇。

例如，聚醚预聚物可以包括具有以下的主链：式(3)的结构：

-(CH(-CH₃)-CH₂-O-)_n-CH₂-CH(-CH₃)- (3)

其中n可以是2到100的整数；式(4)的结构：

-CH(-CH₃)-CH₂-(O-CH₂-CH(-CH₃)-)_x-(O-CH₂-CH₂-)_y-(O-CH₂-CH(-CH₃)-)_z- (4)

其中y可以是2到50的整数，并且x+z的总和可以是1到10的整数；式(5)的结构：

-(CH₂)_x-O-CH₂-CH₂-O-(CH₂)_m- (5)

其中每个m可以独立地是2到10的整数并且x可以是1到10的整数；或式(6)的结构：

-[CH(-CH₃)-O-]_x1-CH₂-CH{-[O-CH₂-CH(-CH₃)]_y1-}{-(CH₂)-[O-CH₂-CH(-CH₃)-]_z1-} (6)

其中x1+y1+z1的总和可以是5到100的整数。

第一和/或第二预聚物可以是具有式(3)-(6)的部分的主链的胺官能或异氰酸酯官能预聚物。

例如，异氰酸酯官能聚醚预聚物可以具有式(7)的结构：

O＝C＝N-R³-[NH-C(＝O)-O-R⁴-O-C(＝O)-NH-R³-]_p-N＝C＝O (7)

其中，

P可以是1到10的整数；

R³可以是异佛尔酮二异氰酸酯的核心；

R⁴可以是-[-(CH₂)₄-O-]_n-或式(3)-(6)中的任一种的部分；并且

n是15到40的整数。

在式(7)的异氰酸酯官能聚醚预聚物中，R⁴可以是-[-(CH₂)₄-O-]_n-。

在式(7)的聚醚预聚物中，R⁴可以是-[-(CH₂)₄-O-]_n-；并且R³可以具有式(8)的结构：

在式(7)的预聚物中，n可以是例如20到35或25到30的整数。

异氰酸酯官能预聚物可以包括二异氰酸酯和聚丁二烯预聚物的反应产物。二异氰酸酯可以包括如本文所公开的二异氰酸酯。聚丁二烯可以包括羟基官能聚丁二烯。合适的羟基官能聚丁二烯的实例包含可从道达尔公司(Total)获得的

LBH 2000、

LBH 3000、

LBH 5000和

LBH 10000。

聚丁二烯可以具有含式(9)的结构的主链：

-CH(-CH₃)-CH₂-(CH₂-CH＝CH-CH₂-)_n3-CH₂-CH(-CH₃)- (9)

其中n3可以是30到220的整数。

本公开提供的组合物可以包括第三弹性体预聚物或第三弹性体预聚物的组合。

第三弹性体预聚物可以包括任何合适的弹性体预聚物。具有弹性体主链的合适预聚物的实例包含聚醚、聚丁二烯、含氟弹性体、全氟弹性体、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯丙烯二烯三元共聚物、腈、聚硫醇胺、聚硅氧烷、氯磺化聚乙烯橡胶、异戊二烯、氯丁橡胶、聚硫化物、包含本文所公开的聚硫醚中的任何聚硫醚的聚硫醚、硅酮、苯乙烯丁二烯和前述任一种的组合。

第三弹性体预聚物可以包括聚硅氧烷，例如聚甲基氢硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚氢二乙基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷或前述任一种的组合。

第三弹性体预聚物的数均分子量可以大于第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个的数均分子量。例如，第三弹性体预聚物的数均分子量可以比第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个的数均分子量大至少10倍、大至少20倍、大至少30倍、大至少40倍或大至少50倍。

第三弹性体预聚物的数均分子量可以为例如50,000Da到500,000Da、75,000Da到400,000Da或100,000Da到300,000Da，其中所述数据分子量是使用凝胶渗透色谱法确定的。第三弹性体预聚物的数均分子量可以例如大于50,000Da、大于75,000Da、大于100,000Da、大于200,000Da、大于300,000Da或大于400,000Da，其中所述数均分子量是使用凝胶渗透色谱法确定的。第三弹性体预聚物的数均分子量可以例如小于500,000Da、小于400,000Da、小于300,000Da、小于200,000Da或小于100,000Da，其中所述数均分子量是使用凝胶渗透色谱法确定的。

第三弹性体预聚物可以具有任何合适的弹性体主链。除了本文所描述的那些中的任一种之外，第三弹性体预聚物可以具有聚硅氧烷主链。

第三弹性体预聚物如聚硅氧烷预聚物可以包括具有式(10)的结构的聚硅氧烷主链：

-Si(-CH₃)₂-O-(Si(CH₃)₂-O-)_n2-Si(CH₃)₂- (10)

其中n2是例如约1,500到约2,500的整数。

第三弹性体预聚物可以包括与第一弹性体预聚物和/或第二弹性体预聚物中的每一个的官能团具有反应性或不具有反应性的官能团。

第三弹性体预聚物可以具有官能团，使得第三弹性体预聚物与第一弹性体预聚物和/或第二弹性体预聚物的反应速率慢于第一弹性体预聚物和/或第二弹性体预聚物之间的反应速率。即，第一弹性体预聚物与第二弹性体预聚物之间的反应可以在比第三弹性体预聚物与第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物之间的反应更快的速率下进行，使得第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物的反应性官能团被结合并且不可用于与第三弹性体预聚物反应。第三弹性体预聚物可以与第一弹性体预聚物与第二弹性体预聚物之间的反应的反应产物反应。例如，第三弹性体预聚物可以包括硅烷醇官能团，第一弹性体预聚物可以包括异氰酸酯基团，并且第二弹性体预聚物可以包括胺基。

第三弹性体预聚物可以不与第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物反应。

第三弹性体预聚物可以与第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物反应。

反应性第三弹性体预聚物可以具有与第一弹性体预聚物和/或第二弹性体预聚物相同的反应性官能团或可以具有不同的反应性官能团。

第三弹性体预聚物的反应性官能度可以为例如2到6，如2、3、4、5或6。例如，聚硅氧烷预聚物的反应性官能度可以为2。

第三弹性体预聚物可以具有单个反应性官能度或可以包括预聚物(如具有不同反应性官能度的聚硅氧烷预聚物)的组合。例如，第三弹性体预聚物的平均反应性官能度可以为2.1到5.9，如2.15到4、2.2到3或2.3到2.6。

弹性体预聚物的玻璃化转变温度T_g可以例如小于-20℃、小于-30℃或小于-40℃，其中玻璃化转变温度T_g以1Hz频率、20微米振幅以及-80℃到25℃的温度斜升使用TAInstruments Q800设备通过动态质量分析(DMA)确定，其中T_g确定为tanδ曲线的峰值。

弹性体预聚物可以在25℃下表现出例如20泊到500泊(2帕-秒到50帕-秒)、20泊到200泊(2帕-秒到20帕-秒)或40泊到120泊(4帕-秒到12帕-秒)的范围内的粘度，所述粘度利用6号转子、以300rpm的速度并且在25℃的温度下使用Brookfield CAP 2000粘度计测量。

本公开提供的共反应性组合物可以通过组合第一组分和第二组分来制备。第一组分可以包括第一预聚物并且第二组分可以包括第二预聚物，其中所述第一预聚物和所述第二预聚物可以共反应。第三预聚物可以包含在所述第一组分和或所述第二组分中。对于其中第一预聚物和第二预聚物仅在催化剂、固化促进剂和/或聚合引发剂如光引发剂存在下才具有共反应性的某些固化化学物质，第一组分可以包括第一预聚物和第二预聚物，并且第二组分可以包括催化剂、固化促进剂和/或聚合引发剂。第三弹性体预聚物可以包含在第一组分和/或第二组分中。

可以通过组合第一组分、第二组分和一个或多个另外的组分来制备共反应性组合物。在此类情况下，第一和/或第二组分可以包括第一和/或第二预聚物，并且另外的组分之一可以包括第三弹性体预聚物。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如80mol％到98mol％的第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物的组合，82mol％到96mol％、84mol％到94mol％、86mol％到92mol％或88mol％到90mol％的第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物的组合，其中mol％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总摩尔数。所述共反应性组合物可以包括例如小于98mol％的第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物的组合，小于96mol％、小于92mol％、小于88mol％、小于86mol％或小于82mol％的第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物的组合，其中mol％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总摩尔数。所述共反应性组合物可以包括例如大于80mol％的第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物的组合，大于84mol％、大于88mol％、大于92mol％或大于96mol％的第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物的组合，其中mol％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总摩尔数。

所述共反应性组合物可以包括例如2mol％到20mol％的第三弹性体预聚物，4mol％到18mol％、6mol％到16mol％或8mol％到12mol％的第三弹性体预聚物，其中mol％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总摩尔数。所述共反应性组合物可以包括例如小于20mol％的第三弹性体预聚物，小于16mol％、小于12mol％、小于8mol％或小于4mol％的第三弹性体预聚物，其中mol％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总摩尔数。所述共反应性组合物可以包括例如大于2mol％的第三弹性体预聚物，大于6mol％、大于10mol％或大于14mol％的第三弹性体预聚物，其中mol％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总摩尔数。

共反应性组合物是热固性组合物，并且在固化时形成热固性材料。

共反应性组合物可以基本上不含溶剂。例如，共反应性组合物可以包括小于5wt％的溶剂、小于2wt％、小于1wt％或小于0.1wt％的溶剂，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

共反应性组合物可以包括在室温下共反应和固化的共反应性化合物，其中室温是指20℃到25℃、20℃到22℃或约20℃的温度。

在本公开提供的组合物中可以包括，第一弹性体预聚物可以包括聚异氰酸酯弹性体预聚物，第二弹性体预聚物可以包括聚胺弹性体预聚物，并且第三弹性体预聚物可以包括硅烷醇官能预聚物。

在本公开提供的组合物中，第一弹性体预聚物可以包括聚醚预聚物，第二弹性体预聚物可以包括聚醚预聚物和/或聚丁二烯预聚物，并且第三弹性体预聚物可以包括聚硅氧烷预聚物。

在本公开提供的组合物中，第一弹性体预聚物可以包括胺官能聚醚预聚物，第二弹性体预聚物可以包括异氰酸酯官能聚醚预聚物和/或异氰酸酯官能聚丁二烯预聚物，并且第三弹性体预聚物可以包括硅烷醇官能聚硅氧烷预聚物。

第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以独立地选自例如聚丙二醇、聚丁二烯、聚碳酸酯和聚四氢呋喃，并且数均分子量可以为例如1,000Da到20,000Da，如500Da到5,000Da、500Da到4,000Da、500Da到3,500Da或500Da到3,000Da。第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个可以独立地选自例如聚丙二醇、聚丁二烯、聚碳酸酯和聚四氢呋喃，并且数均分子量可以例如小于20,000Da、小于10,000Da、小于5,000Da、小于4,000Da、小于3,500Da、小于3,000Da或小于2,000Da。

除了第一、第二和第三弹性体预聚物之外，本公开提供的共反应性组合物可以包括单体或单体的组合。例如，单体是指不具有重复单元的低分子量化合物。

单体是指不包括重复单元的低分子量化合物。单体的分子量可以例如小于1,000Da、小于800Da、小于600Da、小于500Da、小于400Da或小于300Da。单体的分子量可以为例如100Da到1,000Da、100Da到800Da、100Da到600Da、150Da到550Da或200Da到500Da。单体的分子量可以例如大于100Da、大于200Da、大于300Da、大于400Da、大于500Da、大于600Da或大于800Da。

单体可以与第一弹性体预聚物和/或与第二弹性体预聚物具有反应性。单体可以与第三弹性体预聚物具有反应性。

单体可以具有与第一弹性体预聚物、第二弹性体预聚物和/或第三弹性体预聚物相同的反应性官能团。

单体可以包括任何合适的官能团，例如硫醇、烯基、炔基、环氧基、异氰酸酯、羟基、胺、迈克尔受体、迈克尔供体基团、硅烷醇、聚烷氧基甲硅烷基或其它合适的反应性基团。可以适用于特定的共反应性固化化学物质而选择单体的官能团。

单体可以包括聚硫醇、聚烯基、聚炔基、聚环氧化物、多官能迈克尔受体、聚异氰酸酯、多元醇、聚胺、聚硅烷醇、多官能聚烷氧基甲硅烷基、或前述任一种的组合。

单体可以包括例如二胺，如伯二胺、仲二胺、叔二胺或前述任一种的组合。

合适的伯二胺的实例包含乙二胺、1,2-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,3-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、2-甲基-1,5-戊二胺、2,5-二氨基-2,5-二甲基己烷、2,2,4-三甲基-1,6-二氨基-己烷和/或2,4,4-三甲基-1,6-二氨基-己烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷、1,3-环己烷二胺和/或1,4-环己烷二胺、1-氨基-3,3,5-三甲基-5-氨甲基-环己烷(异佛尔酮二胺或IPDA)、2,4-六氢甲苯二胺和/或2,6-六氢甲苯二胺、2,4'-二氨基二环己基甲烷、4,4'-二氨基二环己基甲烷、3,3'-二烷基-4,4'-二氨基二环己基甲烷(如3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷和3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二环己基甲烷)、2,4-二氨基甲苯和/或2,6-二氨基甲苯、3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺、3,5-二甲硫基-2,4-甲苯二胺、3,5-二甲硫基-2,4-甲苯二胺、2,4'-二氨基二苯甲烷和/或4,4'-二氨基二苯甲烷、二丙三胺、双六亚甲基三胺或前述任一种的组合。

合适的仲二胺的实例包含4,4'-亚甲基双(N-(仲丁基)环已烷-1-胺)、N-异丙基-3-((异丙基氨基)甲基)-3,5,5-三甲基环己烷-1-胺，包含可从亨斯迈公司以

商标名、可从道夫凯特化学有限责任公司(Dorf-Ketal Chemicals,LLC)以

商标名和可从科思创有限责任公司(Covestro LLC)以

商标名获得的脂环族仲二胺或前述任一种的组合。

单体可以包括例如芳香族聚胺、脂肪族聚胺、脂环族聚胺或前述任一种的组合。

单体可以包括二异氰酸酯，如脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯或前述任一种的组合。

合适的脂肪族二异氰酸酯的实例包含1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,5-二异氰酸基-2-甲基戌烷、甲基-2,6-二异氰酸基己酸酯、双(异氰酸基甲基)环己烷、1,3-双(异氰酸基甲基)环己烷、2,2,4-三甲基己烷1,6-二异氰酸酯、2,4,4-三甲基己烷1,6-二异氰酸酯、2,5(6)-双(异氰酸基甲基)环[2.2.1]庚烷、1,3,3-三甲基-1-(异氰酸基甲基)-5-异氰酸基环己烷、1,8-二异氰酸基-2,4-二甲基辛烷、八氢-4,7-甲醇-1H-茚二甲基二异氰酸酯和1,1'-亚甲基双(4-异氰酸基环己烷)以及4,4-亚甲基二环己基二异氰酸酯(H₁₂MDI)。合适的芳香族二异氰酸酯的实例包含1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,4-TDI和2,6-TDI的共混物、1,5-二异氰酸基萘、二苯基氧4,4'-二异氰酸酯、4,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(4,4-MDI)、2,4'-亚甲基二苯基二异氰酸酯(2,4-MDI)、2,2'-二异氰酸基二苯甲烷(2,2-MDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、3,3'-二甲基-4,4'-亚联苯异氰酸酯、3,3'-二甲氧基-4,4'-亚联苯二异氰酸酯、1-[(2,4-二异氰酸基苯基)甲基]-3-异氰酸基-2-甲基苯、2,4,6-三异丙基-间苯二异氰酸酯以及前述任一种的组合。

合适的脂环族二异氰酸酯的实例包含异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、双(异氰酸基甲基)环己烷、双(异氰酸基环己基)甲烷、双(异氰酸基环己基)-2,2-丙烷、双(异氰酸基环己基)-1,2-乙烷、2-异氰酸基甲基-3-(3-异氰酸基丙基)-5-异氰酸基甲基-双环[2.2.1]-庚烷、2-异氰酸基甲基-3-(3-异氰酸基丙基)-6-异氰酸基甲基-双环[2.2.1]-庚烷、2-异氰酸基甲基-2-(3-异氰酸基丙基)-5-异氰酸基甲基-双环[2.2.1]-庚烷、2-异氰酸基甲基-2-(3-异氰酸基丙基)-6-异氰酸基甲基-双环[2.2.1]-庚烷、2-异氰酸基甲基-3-(3-异氰酸基丙基)-6-(2-异氰酸基乙基)-双环[2.2.1]-庚烷、2-异氰酸基甲基-2-(3-异氰酸基丙基)-5-(2-异氰酸基乙基)-双环[2.2.1]-庚烷、2-异氰酸基甲基-2-(3-异氰酸基丙基)-6-(2-异氰酸基乙基)-双环[2.2.1]-庚烷以及前述任一项的组合。

合适的芳香族二异氰酸酯的实例包含双(异氰酸基乙基)苯、α,α,α',α'-四甲基苯二甲基二异氰酸酯、1,3-双(1-异氰酸基-1-甲基乙基)苯、双(异氰酸基丁基)苯、双(异氰酸基甲基)萘、双(异氰酸基甲基)二苯醚、双(异氰酸基乙基)邻苯二甲酸酯以及2,5-二(异氰酸基甲基)呋喃。具有与芳香族环直接键合的异氰酸酯基团的芳香族二异氰酸酯可以包含亚苯基二异氰酸酯、乙基亚苯基二异氰酸酯、异丙基亚苯基二异氰酸酯、二甲基亚苯基二异氰酸酯、二乙基亚苯基二异氰酸酯、二异丙基亚苯基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、甲基萘二异氰酸酯、联苯基二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、双(3-甲基-4-异氰酸基苯基)甲烷、双(异氰酸基苯基)乙烯、3,3”-二甲氧基-联苯基-4,4'-二异氰酸酯、二苯醚二异氰酸酯、双(异氰酸基苯基醚)乙二醇、双(异氰酸基苯基醚)-1,3-丙二醇、苯甲酮二异氰酸酯、咔唑二异氰酸酯、乙基咔唑二异氰酸酯、二氯咔唑二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯以及前述任一种的组合。

胺官能共反应性组分还可以包含可从道夫凯特化学有限责任公司获得的单体脂肪族仲胺(如

1000)。

例如，单体聚胺可以具有式(11)的结构：

HN(-R⁶)-R⁴-NH(-R⁶) (11)

其中，

每个R⁶独立地选自氢和C_1-10烷基；并且

R⁴选自C_1-20烷烃-二基和C_6-20烷烃环烷烃-二基。

在式(11)的聚胺中，每个R⁶可以是氢。

在式(11)的聚胺中，每个R⁶可以是C_1-10烷基、C_1-8烷基、C_1-6烷基、C_1-4烷基或C_1-2烷基。

在式(11)的聚胺中，R⁴可以是C_1-20烷烃-二基、C_1-20烷烃-二基、C_1-16烷烃-二基、C_1-14烷烃-二基、C_1-12烷烃-二基或C_1-10烷烃-二基。

在式(11)的聚胺中，R⁴可以是C_6-20烷烃环烷烃-二基、C_6-16烷烃环烷烃-二基、C_6-14烷烃环烷烃-二基、C_6-12烷烃环烷烃-二基或C_6-10烷烃环烷烃-二基。

在式(11)的聚胺中，R⁴可以具有式(12)的结构：

其中R⁸是C_1-10烷烃-二基，如C_1-8烷烃-二基、C_1-6烷烃-二基、C_1-4烷烃-二基或C_1-2烷烃-二基。

在式(12)的部分中，R⁸可以是甲烷-二基、乙烷-二基或丙烷-二基。

单体聚胺可以包括4,4'-亚甲基双(N-(仲丁基)环己烷-1-胺)、N-异丙基-3-((异丙基氨基)甲基)-3,5,5-三甲基环己烷-1-胺和其组合。

单体胺可以是单胺或聚胺，如二胺、三胺、高级聚胺和/或其混合物。单体胺也可以是芳香族的或脂肪族的，如脂环族的。合适的芳香族聚胺的实例包含乙二胺、1,2-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,3-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、2-甲基-1,5-戊二胺、2,5-二氨基-2,5-二甲基己烷、2,2,4-三甲基-1,6-二氨基-己烷和/或2,4,4-三甲基-1,6-二氨基-己烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷、1,3-环己烷二胺和/或1,4-环己烷二胺、1-氨基-3,3,5-三甲基-5-氨甲基-环己烷、2,4-六氢甲苯二胺和/或2,6-六氢甲苯二胺、2,4'-二氨基-二环己基甲烷和/或4,4'-二氨基-二环己基甲烷、5-氨基-1,3,3-三甲基环己烷甲胺(异佛尔酮二胺)、1,3-环己烷双(甲胺)(1,3BAC)以及3,3'-二烷基-4,4'-二氨基二环己基甲烷(如3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷和3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二环己基甲烷)、2,4-二氨基甲苯和/或2,6-二氨基甲苯以及2,4'-二氨基联苯甲烷和/或4,4'-二氨基联苯甲烷或其混合物。

单体的反应性官能度可以为两个或更多个，例如，2到6、2到5或2到4。单体的反应性官能度可以为2、3、4、5、6或前述任一个的组合。单体的平均反应性官能度可以为例如2到6、2到5、2到4、2到3、2.1到2.8或2.2到2.6。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如2wt％到15wt％的单体、4wt％到13wt％或6wt％到11wt％的单体，其中wt％基于所述组合物的总重量。本公开提供的组合物可以包括例如大于2w％的单体、大于6wt％、大于10wt％或大于14wt％的单体，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。本公开提供的共反应性组合物可以包括例如小于15w％的单体、小于11wt％、小于7wt％或小于14wt％的单体，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

共反应性组合物可以包括一种或多种添加剂。合适的添加剂的实例包含催化剂、聚合引发剂、粘合促进剂、表面活性剂、分散剂、反应性稀释剂、增塑剂、填料、着色剂、光致变色剂、流变改性剂、腐蚀抑制剂、阻燃剂、UV吸收剂、热稳定剂以及前述任一种的组合。

本公开提供的组合物可以包括填料或填料的组合。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如1wt％到90wt％的低密度填料，1wt％到60wt％、1wt％到40wt％、1wt％到20wt％、1wt％到10wt％或1wt％到5wt％的低密度填料，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如大于1wt％的低密度填料，大于1wt％、大于2wt％、大于3wt％、大于4wt％、大于1wt％或大于10wt％的低密度填料，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

本公开提供的共反应性组合物可以包括1vol％到90vol％的低密度填料，5vol％到70vol％、10vol％到60vol％、20vol％到50vol％或30vol％到40vol％的低密度填料，其中vol％基于所述共反应性组合物的总体积。

共反应性组合物可以包括大于1vol％的低密度填料，大于5vol％、大于10vol％、大于20vol％、大于30vol％、大于40vol％、大于50vol％、大于60vol％、大于70vol％或大于80vol％的低密度填料，其中vol％基于所述共反应性组合物的总体积。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如30wt％到60wt％的填料、35wt％到55wt％或40wt％到50wt％的填料，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。本公开提供的共反应性组合物可以包括例如大于35wt％、大于40wt％、大于45wt％、大于50wt％或大于55wt％的填料，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。本公开提供的共反应性组合物可以包括例如小于60wt％、小于55wt％、小于50wt％或小于45wt％的填料，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

填料可以包括有机填料、无机填料、低密度填料或前述任一种的组合。

可以包含无机填料以提供机械增强和控制组合物的流变性质。无机填料可以添加到组合物中以赋予期望的物理性质，例如用于提高冲击强度、用于控制粘度或用于使固化组合物的电性质改性。

合适的无机填料的实例包含炭黑、碳酸钙、沉淀碳酸钙、氢氧化钙、水合氧化铝(氢氧化铝)、滑石、云母、二氧化钛、硅酸铝、碳酸盐、白垩、硅酸盐、二氧化硅、沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、疏水性二氧化硅、亲水性二氧化硅、玻璃、金属氧化物、石墨以及前述任一种的组合。

合适的碳酸钙填料的实例包含可从苏威专用化学品公司(Solvay SpecialChemicals)获得产品，如

U1S1、

UaS2、

N2R、

SPM和

SPT。碳酸钙填料可以包含沉淀碳酸钙的组合。

无机填料可以进行表面处理以提供疏水性表面或亲水性表面，所述疏水性表面或亲水性表面可以促进无机填料与共反应性组合物的其它组分的分散和相容性。无机填料可以包含表面改性的颗粒，例如表面改性的二氧化硅。二氧化硅颗粒的表面可以被改性，例如以定制二氧化硅颗粒表面的疏水性或亲水性。表面改性可以影响颗粒的可分配性、粘度、固化速率和/或粘附力。

共反应性组合物可以包括有机填料或有机填料的组合。

可以选择有机填料以具有低比重和耐溶剂性和/或降低组合物的密度。有机填料可以包含固体粉末或颗粒、空心粉末或颗粒以及前述任一种的组合。

有机填料的比重可以例如小于1.15、小于1.1、小于1.05、小于1、小于0.95、小于0.9、小于0.8或小于0.7。有机填料的比重可以为例如0.85到1.15、在0.9到1.1的范围内、在0.9到1.05的范围内或0.85到1.05。比重可以根据ISO 787-11来确定。

有机填料可以包括热塑性塑料、热固性材料或其组合。可以用作有机填料的合适的热塑性塑料和热固性材料的实例包含环氧树脂、环氧酰胺、乙烯四氟乙烯共聚物、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚偏二氯乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、乙烯丙烯、全氟烃、氟乙烯、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯乙烯、聚氯乙烯、三聚氰胺、聚酯、酚醛树脂、表氯醇、氟化烃、多环化合物、聚丁二烯、聚氯丁二烯、聚异戊二烯、多硫化物、聚氨酯、异丁烯异戊二烯、硅酮、苯乙烯丁二烯、液晶聚合物以及前述任一种的组合。

合适的聚酰胺6和聚酰胺12颗粒的实例可从东丽塑料公司(Toray Plastics)以SP-500、SP-10、TR-1和TR-2级获得。合适的聚酰胺粉末也可从艾柯玛集团(Arkema Group)以商标名

和从赢创工业(Evonik Industries)以商标名

获得。

本公开提供的共反应性组合物可以包括微粉化氧化聚乙烯均聚物。有机填料可以包含聚乙烯，如氧化聚乙烯粉末。合适的聚乙烯例如可从霍尼韦尔国际公司(HoneywellInternational,Inc.)以商标名

获得，从英力士集团(INEOS)以商标名

和三井化学美国公司(Mitsui Chemicals America,Inc.)以商标名

获得。也可以使用体积平均粒度为5.0μm到7.5μm的聚乙烯和聚丙烯的颗粒共聚物，所述颗粒共聚物可从贝克休斯公司(Baker Hughes,Inc.)以

(如

5000T6)获得。

有机填料可以具有任何合适的形状。例如，有机填料可以包括已经被过滤以选择期望的大小范围的粉碎聚合物的小部分。有机填料可以包括基本上球形的颗粒。基本上球形的颗粒可以指其中最大尺寸与最小尺寸之比小于2的颗粒。颗粒可以是实心的或可以是多孔的。

有机填料的平均体积粒度可以为例如在1μm到100μm、2μm到40μm、2μm到30μm、4μm到25μm、4μm到20μm、2μm到12μm或5μm到15μm的范围内。有机填料的平均体积粒度可以例如小于100μm、小于75μm、小于50μm、小于40μm或小于20μm。可以使用飞世尔亚筛粒度仪(Fischer Sub-Sieve Sizer)或通过光学检查来确定粒度分布。

有机填料可以包含低密度的(如改性的)、膨胀的热塑性微胶囊。合适的改性膨胀热塑性微胶囊可以包含三聚氰胺或脲/甲醛树脂的外部涂层。

共反应性组合物可以包括低密度填料或低密度填料(如低密度微胶囊)的组合。低密度微胶囊可以包括可热膨胀的微胶囊。

可热膨胀的微胶囊是指包括在预定温度下膨胀的挥发性材料的空心壳。可热膨胀的热塑性微胶囊的平均初始粒度可以为5μm到70μm，在一些情况下为10μm到24μm或10μm到17μm。术语“平均初始粒度”是指在任何膨胀之前微胶囊的平均粒度(粒度分布的数字加权平均值)。可以使用飞世尔亚筛粒度仪或通过光学检查来确定粒度分布。

适用于形成可热膨胀的微胶囊的壁的材料的实例包含偏二氯乙烯、丙烯腈、苯乙烯、聚碳酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和乙酸乙烯酯的聚合物、这些单体的共聚物以及聚合物和共聚物的组合。交联剂可以包含在形成可热膨胀的微胶囊的壁的材料中。

合适的热塑性微胶囊的实例包含Expancel^TM微胶囊，如可从阿克苏诺贝尔公司(AkzoNobel)获得的Expancel^TMDE微球体。合适的Expancel^TMDE微球体的实例包含Expancel^TM920DE 40和Expancel^TM920DE 80。合适的低密度微胶囊也可从吴羽公司(KurehaCorporation)获得。

如低密度微胶囊等低密度填料可以由在以下范围内的比重表征：0.01到0.09、0.04到0.09的范围内、0.04到0.08的范围内、0.01到0.07的范围内、0.02到0.06的范围内、0.03到0.05的范围内、0.05到0.09的范围内、0.06到0.09或0.07到0.09的范围内，其中所述比重根据ISO 787-11来确定。如低密度微胶囊等低密度填料可以由小于0.1、小于0.09、小于0.08、小于0.07、小于0.06、小于0.05、小于0.04、小于0.03或小于0.02的比重表征，其中所述比重根据ISO 787-11来确定。

如低密度微胶囊等低密度填料可以由1μm到100μm的平均粒径表征并且可以具有基本上球形的形状。如低密度微胶囊等低密度填料可以例如由10μm到100μm、10μm到60μm、10μm到40μm或10μm到30μm的平均粒径表征，如根据ISO 787-11所确定的。

如低密度微胶囊等低密度填料可以包括具有氨基塑料树脂(如三聚氰胺树脂)的涂层的膨胀微胶囊或微球。例如在美国专利第8,993,691号中描述了氨基塑料树脂涂覆的颗粒。此类微胶囊可以通过加热包括被热塑性壳包围的发泡剂的微胶囊来形成。未经涂覆的低密度微胶囊可以与氨基塑料树脂如脲/甲醛树脂反应以在颗粒的外表面上提供热固性树脂的涂层。

利用氨基塑料树脂的涂层，氨基塑料涂覆的微胶囊可以由例如处于0.02到0.08、0.02到0.07、0.02到0.06、0.03到0.07、0.03到0.065、0.04到0.065、0.045到0.06或0.05到0.06的范围内的比重表征，其中所述比重根据ISO 787-11来确定。

共反应性组合物可以包括例如1wt％到90wt％的低密度填料，1wt％到60wt％、1wt％到40wt％、1wt％到20wt％、1wt％到10wt％或1wt％到5wt％的低密度填料，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

共反应性组合物可以包括大于1wt％的低密度填料，大于1wt％、大于2wt％、大于3wt％、大于4wt％、大于1wt％或大于10wt％的低密度填料，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

共反应性组合物可以包括1vol％到90vol％的低密度填料，5vol％到70vol％、10vol％到60vol％、20vol％到50vol％或30vol％到40vol％的低密度填料，其中vol％基于所述共反应性组合物的总体积。

共反应性组合物可以包括大于0.1vol％、大于1vol％的低密度填料，大于5vol％、大于10vol％、大于20vol％、大于30vol％、大于40vol％、大于50vol％、大于60vol％、大于70vol％或大于80vol％的低密度填料，其中vol％基于所述共反应性组合物的总体积。

本公开提供的共反应性组合物可以包括着色剂或着色剂的组合。着色剂可以包括例如颜料、染料、色料、特殊效果着色剂或光敏化合物。

合适的着色剂的实例包含颜料、染料和色料，如在油漆工业中使用的和/或在干粉颜料制造商协会(Dry Color Manufacturers Association，DCMA)中列出的那些着色剂，以及特殊效果组合物。着色剂可以包含例如在使用条件下不溶但可润湿的细分固体粉末。着色剂可以是有机或无机的并且可以是附聚的或非附聚的。着色剂可以通过研磨或简单的混合掺入到组合物中。

合适的颜料和/或颜料组合物的实例包含咔唑二恶嗪粗颜料、偶氮、单偶氮、双偶氮、苯并咪唑酮、冷凝物、金属复合物、异吲哚啉酮、异吲哚啉和多环酞菁、喹吖啶酮、苝(perylene)、紫环酮(perinone)、二酮吡咯并吡咯、硫靛、蒽醌、靛蒽醌、蒽素嘧啶、黄蒽酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、二恶嗪、三芳基碳鎓、喹酞酮颜料、二酮吡咯并吡咯红(“DPPBO红”)、二氧化钛、炭黑、碳纤维、石墨、其它导电颜料和/或填料以及其混合物。

合适的染料的实例包含那些溶剂基染料和/或水基染料，如酸性染料、偶氮染料、碱性染料、直接染料、分散染料、反应性染料、溶剂染料、硫化染料、媒染染料，例如，钒酸铋、蒽醌、苝、铝、喹吖啶酮、噻唑、噻嗪、偶氮、靛蓝类、硝基、亚硝基、恶嗪、酞菁、喹啉、芪和三苯基甲烷。

合适的色料的实例包含分散在水基或水混溶载体中的颜料，如可从德固赛公司(Degussa,Inc.)商购获得的

896、可从伊士曼化学公司的精确分散部(Accurate Dispersions division of Eastman Chemical,Inc.)商购获得的

着色剂和

工业着色剂。

着色剂可以呈分散体形式，如纳米颗粒分散体。

着色剂可以包括例如产生如反射性、珠光、金属光泽、磷光、荧光、光致变色、光敏性、热致变色、角度变色和/或颜色变化等一种或多种外观效果的特殊效果着色剂。另外的特殊效果组合物可以提供其它可感知的性质，如反射率、不透明度或纹理。特殊效果组合物可以产生颜色转移，使得当从不同角度观察涂料时，涂料的颜色会发生变化。另外的颜色效果组合物可以包含透明涂覆的云母和/或合成云母、涂覆的二氧化硅、涂覆的氧化铝、透明液晶颜料、液晶涂料和/或任何组合物，其中干扰是由于材料内的折射率差但不是因为材料表面与空气之间的折射率差。

着色剂可以包括可以在本发明的组合物中使用的当暴露于一种或多种光源时可逆地改变其颜色的光敏化合物和/或光致变色化合物。光致变色和/或光敏活化可以通过暴露于特定波长的辐射来活化。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如0.1wt％到1wt％的着色剂、0.15wt％到0.8wt％、0.2wt％到0.6wt％或0.3wt％到0.5wt％的着色剂，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。本公开提供的共反应性组合物可以包括例如大于0.1wt％、大于0.2wt％、大于0.3wt％、或大于0.5wt％的着色剂，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。本公开提供的共反应性组合物可以包括例如小于1wt％、小于0.8wt％、小于0.6wt％、小于0.4wt％或小于0.2wt％的着色剂，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

本公开提供的共反应性组合物可以包括表面活性剂或表面活性剂的组合。

表面活性剂/分散剂可以包括例如可从毕克公司(BYK)获得的

共反应性组合物可以包含催化剂或催化剂的组合。

可以选择催化剂或催化剂的组合以催化共反应性组合物中共反应物的反应，如第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物的反应。适当的催化剂将取决于固化化学物质。例如，硫醇-烯或硫醇环氧化物可以包括胺催化剂。

共反应性组合物可以包括例如0.1wt％到1wt％、0.2wt％到0.9wt％、0.3wt％到0.7wt％或0.4wt％到0.6wt％的催化剂或催化剂的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

催化剂可以包含潜伏催化剂或潜伏催化剂的组合。潜伏催化剂包含在例如通过物理和/或化学机制释放或活化之前几乎没有活性或没有活性的催化剂。潜伏催化剂可以含有在结构内或可以被化学封闭。受控释放催化剂可以在暴露于紫外线辐射、热、超声处理或水分时释放催化剂。潜伏催化剂可以被隔离在核壳结构内或被捕获在结晶或半结晶聚合物的基质中，其中催化剂可以随着时间推移或在如通过施加热能或机械能的活化时从密封剂扩散。

共反应性组合物可以包括暗色固化催化剂或暗色固化催化剂的组合。暗色固化催化剂是指无需暴露于电磁能就能产生自由基的催化剂。

暗色固化催化剂包含例如金属复合物和有机过氧化物、三烷基硼烷复合物和过氧化物-胺氧化还原引发剂的组合。暗色固化催化剂可以与光聚合引发剂结合使用或独立于光聚合引发剂使用。

基于硫醇/硫醇固化化学物质的共反应性组合物可以包括用于引发硫醇/硫醇聚合反应的固化活化剂或固化活化剂的组合。固化活化剂可以用于例如共反应性组合物中，其中第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物两者均包括硫醇官能团。

固化活化剂可以包括能够氧化末端硫醇基团以形成二硫键的氧化剂。合适的氧化剂的实例包含二氧化铅、二氧化锰、二氧化钙、过硼酸钠一水合物、过氧化钙、过氧化锌和重铬酸盐。

固化活化剂可以包括无机活化剂、有机活化剂或其组合。

合适的无机活化剂的实例包含金属氧化物。合适的金属氧化物活化剂的实例包含氧化锌(ZnO)、氧化铅(PbO)、过氧化铅(PbO₃)、二氧化锰(MnO₂)、过硼酸钠(NaBO₃·H₂O)、高锰酸钾(KMnO₄)、过氧化钙(CaCO₃)、过氧化钡(BaO₃)、氢过氧化枯烯和前述任一种的组合。固化活化剂可以是MnO₂。

基于硫醇/硫醇固化化学物质的共反应性组合物可以包括例如1wt％到10wt％的固化活化剂或固化活化剂的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。例如，共反应性组合物可以包括1wt％到9wt％、2wt％到8wt％、3wt％到7wt％或4wt％到6wt％的活化剂或固化活化剂的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。例如，共反应性组合物可以包括大于1wt％的固化活化剂或固化活化剂的组合、大于2wt％、大于3wt％、大于4wt％、大于5wt％或大于6wt％的固化活化剂或固化活化剂的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

基于硫醇/硫醇固化化学物质的共反应性组合物可以包含固化促进剂或固化促进剂的组合。

固化促进剂可以充当硫供体以产生能够与硫醇封端的多硫化物预聚物的末端硫醇基团反应的活性硫片段。

合适的固化促进剂的实例包含噻唑、秋兰姆、次磺酰胺、胍、二硫代氨基甲酸盐、黄原酸盐、硫脲、醛胺和前述任一种的组合。

固化促进剂可以是多硫化秋兰姆、二硫化秋兰姆或其组合。

其它合适的固化促进剂的实例还包含三嗪和硫化物或二烷基二硫代磷酸的金属盐和胺盐和二硫代磷酸盐，如三嗪和硫化物或二烷基二硫代磷酸的金属盐和胺盐以及前述任一种的组合。不含硫的固化促进剂的实例包含四甲基胍(TMG)、二邻甲苯基胍(DOTG)、氢氧化钠(NaOH)、水和碱。

共反应性组合物可以包括例如0.01wt％到2wt％的固化促进剂或固化促进剂的组合、0.05wt％到1.8wt％、0.1wt％到1.6wt％或0.5wt％到1.5wt％的固化促进剂或固化促进剂的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。共反应性组合物可以包括例如小于2wt％、小于1.8wt％、小于1.6wt％、小于1.4wt％、小于1.2wt％、小于1wt％、小于0.5wt％、小于0.1wt％或小于0.05wt％的固化促进剂或固化促进剂的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

共反应性组合物可以包括一种或多种聚合引发剂，如一种或多种自由基引发剂，包含热活化的自由基引发剂或通过光化辐射活化的自由基引发剂。

共反应性组合物可以通过基于硫醇/烯基、硫醇/炔基和烯基/烯基固化化学物质的光化辐射固化。可通过可见光或紫外辐射固化的共反应性组合物可以包括光聚合引发剂或光聚合引发剂的组合。

共反应性组合物可以包含光引发剂或光引发剂的组合。辐射可以是光化辐射，所述光化辐射可以施加能量以在用光聚合引发剂照射时有效地从光聚合引发剂产生引发物质，并且广泛地包含α-射线、γ-射线、X-射线、紫外线(UV)光，包含UVA、UVA、和UVC光谱)、可见光、蓝光、红外线、近红外线或电子束。例如，光引发剂可以是UV光引发剂。

合适的UV光引发剂的实例包含α-羟基酮、二苯甲酮、α,α.-二乙氧基苯乙酮、4,4-二乙氨基二苯甲酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、4-异丙基苯基2-羟基-2-丙基酮、1-羟基环己基苯基酮、对二甲氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲氨基苯甲酸甲酯、O-苯甲酰基苯甲酸甲酯、安息香、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2-异丙基噻吨酮、二苯并环庚酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双环氧化膦、二苯甲酮光引发剂、肟光引发剂、氧化膦光引发剂以及前述任一种的组合。

共反应性组合物可以包括0.05wt％到5wt％、0.1wt％到4.0wt％、0.25wt％到3.0wt％、0.5wt％到1.5wt％的光引发剂或光引发剂的组合，其中wt％基于可聚合组合物的总重量。

共反应性组合物可以包括热活性自由基引发剂。热活化自由基引发剂可以在升高的温度下变得活化，如在大于25℃的温度下。

合适的热活化自由基引发剂的实例包含有机过氧化合物、偶氮双(有机腈)化合物、N-酰氧基胺化合物、O-亚氨基-异脲化合物和前述任一种的组合。可以用作热聚合引发剂的合适有机过氧化合物的实例包含过氧单碳酸酯，如叔丁基过氧2-乙基己基碳酸酯和叔丁基过氧异丙基碳酸酯；过氧缩酮，如1,1-二-(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷；过氧二碳酸酯，如二(2-乙基己基)过氧二碳酸酯、二(仲丁基)过氧二碳酸酯和二异丙基过氧二碳酸酯；二酰过氧化物，如过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化异丁酰、过氧化癸酰、过氧化月桂酰、过氧化丙酰、过氧化乙酰、过氧化苯甲酰和过氧化对氯苯甲酰；过氧化酯，如过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化辛酸叔丁酯和过氧化异丁酸叔丁酯；过氧化甲基乙基酮、过氧化乙酰环己烷磺酰和前述任一种的组合。合适的过氧化合物的其它实例包含2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己酰基过氧基)己烷和/或1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷。可以用作热聚合引发剂的合适的偶氮双(有机腈)化合物的实例包含偶氮双(异丁腈)、2,2'-偶氮双(2-甲基-丁腈)和/或偶氮双(2,4-二甲基戊腈)。热活化自由基引发剂可以包括1-乙酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶和/或1,3-二环己基-O-(N-亚环己基氨基)-异脲。

本公开提供的共反应性组合物可以包括一种或多种非弹性体预聚物，所述一种或多种非弹性预聚物可以以任何合适的量包含，条件是用于形成弹性体制品的固化的共反应性组合物保持期望的弹性体性质。

例如，合适的非弹性体预聚物可以包含聚硫醚、多硫化物、聚缩甲醛、聚异氰酸酯、聚脲、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚环氧乙烷、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯丙烯腈、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚氯乙烯、聚丁二烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚(对苯醚)、聚砜、聚醚砜、聚乙烯亚胺、聚苯砜、丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯、聚乙烯、间同立构或全同立构聚丙烯、聚乳酸、聚酰胺、乙基-乙酸乙烯酯均聚物或共聚物、聚氨酯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丙烯抗冲共聚物、聚醚醚酮、聚甲醛、间同立构聚苯乙烯(SPS)、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、丁烯的均聚物和共聚物、己烯的均聚物和共聚物；或前述任一种的组合。

非弹性体预聚物可以与弹性体预聚物中的一种或多种弹性体预聚物具有反应性，或者可以不与共反应性组合物中的弹性体预聚物具有反应性。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如30wt％到70wt％、35wt％到65wt％、40wt％到60wt％或45wt％到55wt％的弹性体预聚物，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。共反应性组合物可以包括例如大于30wt％、大于40wt％、或大于50wt％的弹性体预聚物，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。本公开提供的共反应性组合物可以包括例如小于40wt％、小于50wt％或小于60wt％的弹性体预聚物，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如5wt％到25wt％的第一弹性体预聚物和25wt％到55wt％的第二弹性体预聚物，其中所述第二弹性体预聚物与所述第一弹性体预聚物具有反应性，并且wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如5wt％到25wt％、7wt％到23wt％、9wt％到20wt％或11wt％到18wt％的第三预聚物或第三预聚物的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。共反应性组合物可以包括例如大于5wt％、大于7wt％、大于9wt％、大于11wt％、大于13wt％、大于15wt％、大于17wt％、大于19wt％或大于21wt％的第三预聚物或第三预聚物的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。共反应性组合物可以包括例如小于5wt％、小于7wt％、小于9wt％、小于11wt％、小于13wt％、小于15wt％、小于17wt％、小于19wt％或小于21wt％的第三预聚物或第三预聚物的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如1wt％到15wt％、3wt％到12wt％或5wt％到10wt％的单体或单体的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。共反应性组合物可以包括例如大于1wt％、大于3wt％、大于5wt％、大于7wt％、大于9wt％、大于11wt％或大于13wt％的单体或单体的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。本公开提供的共反应性组合物可以包括例如小于1wt％、小于3wt％、小于5wt％、小于7wt％、小于9wt％、小于11wt％或小于13wt％的单体或单体的组合，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如10wt％到80wt％的第一弹性体预聚物；10wt％到80wt％的第二弹性体预聚物；以及5wt％到25wt％的第三弹性体预聚物，其中wt％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总重量。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如15wt％到75wt％的第一弹性体预聚物；15wt％到75wt％的第二弹性体预聚物；以及10wt％到20wt％的第三弹性体预聚物，其中wt％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总重量。

本公开提供的共反应性组合物可以包括例如20wt％到70wt％的第一弹性体预聚物；20wt％到70wt％的第二弹性体预聚物；以及10wt％到20wt％的第三弹性体预聚物，其中wt％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总重量。

共反应性组合物可以包括例如1wt％到30wt％的第三弹性体预聚物，并且独立地包括30wt％到70wt％的第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个，其中wt％基于共反应性组合物的总重量。共反应性组合物可以包括例如5wt％到25wt％的第三弹性体预聚物，并且独立地包括35wt％到65wt％的第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物中的每一个，其中wt％基于所述共反应性组合物的总重量。

可以通过组合并混合两种反应性组分来制备共反应性组合物。第一组分可以包括第一弹性体预聚物并且第二组分可以包括第二弹性体预聚物。除了弹性体预聚物之外，第一组分和第二组分中的每一个都可以独立地包括其它单体、预聚物和/或添加剂。例如，第一反应性组分可以包括聚异氰酸酯弹性体预聚物并且可以被称为聚异氰酸酯组分并且第二反应性组分可以包括聚胺弹性体预聚物并且可以被称为聚胺组分。聚异氰酸酯组分和聚胺组分可以进行组合以形成聚脲共反应性组合物。第一和/或第二组分可以包括第三弹性体预聚物，或第三弹性体预聚物可以包含在第三组分中，所述第三组分与第一组分和第二组分组合并混合以形成共反应性组合物。

聚胺组分可以包括例如弹性体聚胺预聚物和单体聚胺。例如，聚胺组分可以包括三官能聚胺聚醚预聚物和单体二胺。例如，聚胺组分可以包括30wt％到90wt％的弹性体聚胺预聚物，40wt％到80wt％、30wt％到70wt％或40wt％到60wt％的弹性体聚胺预聚物，其中wt％基于聚胺组分中的聚胺的总重量。例如，聚胺组分可以包括10wt％到70wt％的单体聚胺，20wt％到60wt％、30wt％到50wt％的单体聚胺，其中wt％基于聚胺组分中的聚胺的总重量。例如，聚胺组分可以包括30wt％到90wt％的弹性体聚胺预聚物和10wt％到70wt％的单体聚胺；40wt％到80wt％的弹性体聚胺预聚物和10wt％到60wt％的单体聚胺；或50wt％到70wt％的聚胺预聚物和30wt％到50wt％的单体聚胺；其中wt％基于聚胺组分中的聚胺的总重量。聚胺组分可以包括例如大于10wt％的弹性体聚胺预聚物，大于30wt％、大于50wt％或大于70wt％的弹性体聚胺预聚物；以及小于70wt％的单体聚胺，小于50wt％或小于30wt％的单体聚胺，其中wt％基于聚胺组分中的聚胺的总重量。

聚胺组分可以包括例如15wt％到55wt％的单体聚胺，20wt％到50wt％、25wt％到45wt％或30wt％到40wt％，其中wt％基于聚胺组分的总重量。聚胺组分可以包括例如5wt％到35wt％的弹性体聚胺预聚物，10wt％到30wt％或15wt％到25wt％，其中wt％基于聚胺组分的总重量。聚胺组分可以包括例如10wt％到80wt％的填料或填料的组合，15wt％到75wt％、20wt％到70wt％、25wt％到65wt％、30wt％到60wt％、35wt％到55wt％或40wt％到50wt％的填料或填料的组合，其中wt％基于聚胺组分的总重量。

聚胺组分可以包括例如催化剂和着色剂。

聚胺组分可以包括例如25wt％到45wt％的单体聚胺、10wt％到30wt％的弹性体聚胺预聚物和35wt％到55wt％的填料，其中wt％基于聚胺组分的总重量。聚胺组分可以包括例如25wt％到45wt％的单体聚胺、10wt％到30wt％的弹性体聚胺预聚物和35wt％到55wt％的填料，其中wt％基于聚胺组分的总重量。

异氰酸酯组分可以包括弹性体聚异氰酸酯预聚物或弹性体聚异氰酸酯预聚物的组合。

聚异氰酸酯组分可以包括例如大于80％的弹性体聚异氰酸酯预聚物、大于85wt％、大于90wt％、大于95wt％或大于98wt％的弹性体聚异氰酸酯预聚物，其中wt％基于聚异氰酸酯组分的总重量。

聚异氰酸酯组分可以包括例如10wt％到80wt％的填料或填料的组合，15wt％到75wt％、20wt％到70wt％、25wt％到65wt％、30wt％到60wt％、35wt％到55wt％或40wt％到50wt％的填料或填料的组合，其中wt％基于聚异氰酸酯组分的总重量。除了填料之外，聚异氰酸酯组分的余量可以是弹性体聚异氰酸酯预聚物。

聚胺组分和聚异氰酸酯组分可以组合使得胺当量数和异氰酸酯当量数处于20％以内、15％以内、10％以内或5％以内。

聚胺组分和聚异氰酸酯组分可以调配成使得聚胺组分的粘度和聚异氰酸酯组分的粘度处于20％以内、15％以内、10％以内或5％以内。当聚胺组分和聚异氰酸酯组分的粘度类似时，可以促进混合。

本公开提供的共反应性组合物可以用于使用任何合适的方法制作弹性体制品。例如，本公开提供的共反应性组合物可以通过压缩模制、注射模制、喷涂、通过增材制造如通过三维打印、或前述任一种的组合来制作。

自动化制造方法可以用于沉积由本公开提供的共反应性组合物并且用于制作弹性体制品。自动化制造方法可以扩展可以实际施加的共反应性组合物的范围。例如，因为共反应性组合物可以在沉积之前立即形成，所以可以使用快速固化化学物质。沉积共反应性组合物的实际速度可以取决于共反应性组合物的固化速率。

增材制造广泛地涵盖适用于共反应性组合物的机器人和自动化制造方法。增材制造包含例如三维打印、熔融沉积成型、挤出和共挤出。共反应性增材制造包含以下方法：组合共反应物、混合共反应物以形成共反应性组合物以及通过喷嘴将共反应性组合物挤出到基材和/或包括共反应性组合物的先前沉积的层上。增材制造可以促进快速固化化学物质的使用、制造灵活性和可定制性。

使用增材制造方法，可以将共反应性组合物的单独的层直接施加到基材和/或施加到先前沉积的层上并且随后固化和/或允许其固化。

本公开提供的组合物可以用于使用增材制造制作制品。

增材制造涵盖机器人和自动化制造方法，包含例如挤出和三维打印。

为了促进增材制造，可以选择第一弹性体预聚物和第二弹性体预聚物的官能团，例如以提供快速固化速率。例如，官能团可以选自硫醇基，并且第二官能团可以是硫醇基、烯基、炔基、环氧基、迈克尔受体基团、异氰酸酯基团、迈克尔供体基团、异氰酸酯基团、胺基、羟基、硅烷醇基、聚烷氧基甲硅烷基以及前述任一种的组合。例如，本公开提供的共反应性组合物可以采用聚脲固化化学物质，其中第一弹性体预聚物包括反应性胺基并且第二弹性体预聚物包括反应性异氰酸酯基团。

由于化学反应的速度，聚异氰酸酯与聚胺的反应表示以机器人制造方法使用的有吸引力的共反应性固化化学物质。利用快速固化速率，可以快速沉积共反应性组合物，并且沉积层可以在沉积之后维持预期的沉积形状，并且可以具有足够的机械强度来支撑共反应性组合物的覆盖层。

快速固化化学物质是指其中共反应性组合物的胶凝时间小于30分钟、小于20分钟、小于10分钟、小于5分钟、小于4分钟、小于3分钟、小于2分钟、小于1分钟、小于45秒、小于30秒、小于15秒或小于5秒的化学物质。共反应性化合物的胶凝时间可以为例如0.1秒到30分钟、0.1秒到5分钟、0.2秒到3分钟、0.5秒到2分钟、1秒到1分钟或2秒到40秒。胶凝时间是指从共反应性化合物混合到不能再用手搅拌共反应性组合物的时间。

在增材制造中，可以通过喷嘴挤出共反应性组合物以形成挤出物。挤出物可以是非结构化挤出物或结构化挤出物。非结构化挤出物是指在挤出物的整个横截面尺寸上具有基本上均匀的组合物的挤出物。结构化挤出物在挤出物的横截面尺寸的至少一部分中具有不均匀的组合物。

可以选择形成挤出物的共反应性组合物的性质(如粘度和固化速率)以促进挤出物在挤出物沉积之后保持预期形状的能力。

共反应性组合物的快速胶凝时间可以例如小于5分钟、小于4分钟、小于3分钟、小于2分钟、小于1分钟、小于45秒、小于30秒、小于15秒或小于5秒。共反应性组合物的快速胶凝时间可以为例如0.1秒到5分钟、0.2秒到3分钟、0.5秒到2分钟、1秒到1分钟或2秒到40秒。胶凝时间是指从共反应性组分混合到不能再用手搅拌共反应性组合物的时间。

共反应性组合物的中间胶凝时间可以为例如5分钟到60分钟，如10分钟到40分钟或20分钟到30分钟。

共反应性组合物的长胶凝时间可以例如大于60分钟、大于2小时、大于4小时、大于6小时或大于12小时。

共反应性组合物的粘度可以为例如200cP到50,000,000cP、500cP到30,000,000cP、1,000cP到20,000,000cP、5,000cP到15,000,000cP、5,000cP到10,000,000cP、5,000cP到5,000,000cP、5,000cP到1,000,000cP、5,000cP到100,000cP、5,000cP到50,000cP、5,000cP到20,000cP、6,000cP到15,000cP、7,000cP到13,000cP或8,000cP到12,000cP。共反应性组合物的粘度可以例如大于200cP、大于500cP、大于1,000cP、大于5,000cP、大于10,000cP、大于50,000cP、大于100,000cP、大于500,000cP、大于1,000,000cP、大于5,000,000cP或大于10,000,000cP。共反应性组合物的粘度可以例如小于500cP、小于1,000cP、小于5,000cP、小于10,000cP、小于50,000cP、小于100,000cP、小于500,000cP、小于1,000,000cP、小于5,000,000cP或10,000,000cP或小于50,000,000cP。粘度值是在25℃下使用安东帕MCR 302流变仪测量的，其中间隙设置为1mm，利用25mm直径的平行板主轴并且振荡频率为1Hz并且振幅为0.3％。

共反应性组合物的消粘时间可以例如小于2分钟、小于4分钟、小于6分钟、小于8分钟、小于10分钟、小于20分钟或小于30分钟。

共反应性组合物的达到肖氏10A硬度的时间可以例如小于2分钟、小于4分钟、小于6分钟、小于8分钟、小于10分钟、小于20分钟或小于30分钟。

形成结构化挤出物的共反应性组合物中的每种共反应组合物可以具有相同或不同的粘度和/或固化速率。

可以选择形成结构化挤出物的外部表面的共反应性组合物的性质(如粘度和固化速率)以促进结构化挤出物在沉积到基材上或沉积到包括共反应性组合物的先前施加的层上之后保持预期形状的能力。例如，结构化挤出物的外部层的胶凝时间、消粘时间和达到肖氏10A硬度的时间可以小于内部层的对应时间。

可以使用机器人设备施加共反应性组合物。用于沉积弹性体组合物的机器人设备可以包括一个或多个泵、一个或多个混合器和一个或多个喷嘴。可以将一种或多种共反应性组分泵送到一个或多个混合器中以形成共反应性组合物，所述共反应性组合物可以在压力下被强制穿过一个或多个管芯和/或一个或多个喷嘴，所述管芯和/或喷嘴被引导到表面上和/或先前沉积的层上或邻近先前沉积的层。

机器人设备可以包括压力控件、混合器、挤出管芯、共挤出管芯、涂布器、温度控制元件、用于辐照共反应性组合物的元件或前述任一种的组合。

机器人设备可以包括用于相对于表面移动喷嘴的设备。沉积喷嘴可以安装在能够在三个维度上移动的三轴龙门或机械臂上。所述设备可以由一个或多个处理器控制。

三维弹性体制品可以通过以下产生：通过将共反应性组合物沉积到基材上并且然后在下面的沉积部分或层之上和/或邻近先前沉积的部分或层沉积共反应性组合物的另外的部分或层来形成制品的连续部分或层。由共反应性组合物形成的层可以邻近先前沉积的层连续地沉积和/或连续地沉积到先前沉积的层上以构建打印制品。

共反应性组合物可以通过组合并混合至少两种反应性组分来制备，如本文所描述的，所述至少两种反应性组分可以包括聚异氰酸酯组分和聚胺组分。第三弹性体预聚物如硅烷醇官能弹性体预聚物可以包含在聚异氰酸酯和/或聚胺组分中或可以作为单独的第三反应性组分提供，所述第三反应性组分可以与第一反应性组分和第二反应性组分组合并混合以形成共反应性组合物。反应性组分可以以任何合适的比例组合。例如，聚异氰酸酯组分和聚胺组分可以以1:1的体积比混合，使得用于形成共反应性组合物的两种组分的体积相差小于20vol％、小于10vol％或小于5vol％。为了促进均匀混合，还可能期望的是，反应性组分(如聚异氰酸酯和聚胺组分)具有类似的粘度，如相差小于20％、小于10％或小于5％的粘度。两种组分的粘度可以例如通过使用添加剂(如填料和/或流变控制剂)和/或通过加热组分来调整。还可以选择共反应性基团(如异氰酸酯基团与胺基)的当量比以控制共反应性组合物的固化速率和/或固化的共反应性组合物的性质。

共反应性组合物可以以任何朝向沉积。例如，喷嘴可以向下、向上、侧向或以两者之间的任何角度定向。以此方式，共反应性组合物可以作为竖直壁或作为悬垂物沉积。共反应性组合物可以沉积在竖直壁、倾斜壁的下表面或水平表面的底部上。使用具有快速固化化学物质的共反应性组合物可以促进上覆层与下层相邻沉积的能力，使得可以制作成角度的表面。成角度的表面可以相对于水平向上或相对于水平向下成角度。

可以使用任何合适的设备沉积两种或更多种共反应性组合物。合适的沉积设备的选择取决于多种因素，包含沉积体积、组合物的粘度和在制作的部件的复杂性。可以将两种或更多种反应性组分中的每种组分引入到独立的泵中并泵送到混合器中以将两种或更多种反应性组分组合并混合以形成共反应性组合物。喷嘴可以联接到混合器，并且混合的共反应性组合物可以在压力下被推动或挤出穿过喷嘴。

合适的泵的实例包含正排量泵、注射泵、活塞泵和螺杆泵。用于递送两种或更多种反应性组分的泵可以并联放置或串联放置。合适的泵可以能够泵送液体或粘性液体穿过喷嘴孔口。此过程也可以被称为挤出。可以使用串联的两个或更多个泵将反应性组分引入到混合器中。

共反应性组合物可以通过经由附接到渐进腔双组分系统的一次性喷嘴分配材料来沉积，其中共反应性组分在线混合。双组分投配系统可以包括例如分别将反应性反应物投配到一次性静态混合器分配器或动态混合器中的两个螺杆泵。其它合适的泵包含正排量泵、注射泵、活塞泵和螺杆泵。在通过喷嘴挤出时，共反应性组合物形成挤出物，所述挤出物可以沉积到表面或先前沉积的层上以提供共反应性组合物的初始层和共反应性组合物的连续层。

基底、沉积系统或基底和沉积系统两者可以移动以构建三维制品。运动可以以预定的方式进行，这可以使用任何合适的CAD/CAM方法和设备如机器人和/或计算机化机床接口来完成。

挤出物可以连续或间歇地分配以形成初始层和连续层。对于间歇沉积，投配系统可以与继电器开关介接以关闭泵如螺杆泵并停止共反应性材料的流动。可以使用任何合适的开关，如可以通过任何合适的CAD/CAM方法方便地控制的电动机械开关。

沉积系统可以包含在线静态和/或动态混合器以及用于容纳至少两种共反应性组分并将共反应性组分进料到静态和/或动态混合器中的单独的加压泵送隔室。如主动式混合器等混合器可以包括在喷嘴中具有高剪切叶片的变速中央叶轮。可以使用一系列喷嘴，所述喷嘴的出口孔口尺寸为例如0.2mm到50mm、0.5mm到40mm、1mm到30mm或5mm到20mm。喷嘴的出口形状可以是圆形、球形、椭圆形、正方形、矩形、梯形、三角形、平面、片状或任何其它合适的形状。出口孔口的尺寸可以在沉积工艺期间动态改变。

可以使用一系列静态和/或动态混合喷嘴，所述静态和/或动态混合喷嘴的出口孔口尺寸为例如0.6mm到2.5mm并且长度为30mm到150mm。例如，出口孔口直径可以为0.2mm到4.0mm、0.4mm到3.0mm、0.6mm到2.5mm、0.8mm到2mm或1.0mm到1.6mm。静态混合器和/或动态混合器的长度可以为例如10mm到200mm、20mm到175mm、30mm到150mm或50mm到100mm。混合喷嘴可以包含静态和/或动态混合区段以及联接到静态和/或动态混合区段的分配区段。静态和/或动态混合区段可以被配置成将共反应性组分组合并混合。分配区段可以是例如具有以上孔口直径中的任何孔口直径的直管。分配区段的长度可以被配置成提供共反应性组合物可以在沉积在制品上之前开始反应并建立粘度的区域。分配区段的长度可以例如基于沉积的速度、共反应性组合物的反应速率以及期望的粘度来选择。

共反应性组合物在静态和/或动态混合喷嘴中的停留时间可以为例如0.25秒到5秒、0.3秒到4秒、0.5秒到3秒或1秒到3秒。可以基于固化化学物质和固化速率视情况使用其它停留时间。

通常，合适的停留时间小于共反应性组合物的胶凝时间。

共反应性组合物的体积流动速率可以为例如0.1毫升/分钟到20,000毫升/分钟，如1毫升/分钟到12,000毫升/分钟、5毫升/分钟到8,000毫升/分钟或10毫升/分钟到6,000毫升/分钟。体积流动速率可以取决于例如共反应性组合物的粘度、挤出压力、喷嘴直径以及共反应性化合物的反应速率。体积流动速率可以根据ASTM D1238测量。

共反应性组合物可以以例如1毫米/秒到400毫米/秒，如5毫米/秒到300毫米/秒、10毫米/秒到200毫米/秒或15毫米/秒到150毫米/秒的打印速度使用。打印速度可以取决于例如共反应性组合物的粘度、挤出压力、喷嘴直径以及共反应性组分的反应速率。打印速度是指用于挤出共反应性组合物的喷嘴相对于共反应性组合物所沉积于的表面移动的速度。期望的是，当施加到表面和/或先前沉积的层时，沉积的共反应性组合物保持预期的形状。

可以将静态和/或动态混合喷嘴加热或冷却以控制例如共反应性化合物之间的反应速率和/或共反应性组合物的粘度。沉积喷嘴的孔口可以具有任何合适的形状和尺寸。系统可以包括多个沉积喷嘴。喷嘴可以具有固定的孔口尺寸和形状，或者喷嘴孔口可以可控制地调整。可以将混合器和/或喷嘴冷却以控制由共反应性化合物的反应产生的放热。

共反应性组合物的成分可以在沉积期间动态调整。可以连续和/或间歇地调整成分，使得不同的共反应性组合物沉积在弹性体制品的不同部分，并且因此，弹性体制品的不同部分可以具有不同的性质。例如，弹性体制品的一些部分可以比弹性体制品的其它部分更具柔性。

可以通过以下来改变共反应性组合物的成分：(1)调整两种或更多种共反应性组分中的一种或多种共反应性组分的体积比；(2)通过引入另外的共反应性组分；(3)通过去除共反应性组分中的一种或多种共反应性组分；(4)通过引入非共反应性组分；(5)通过去除非共反应性组分；(6)通过改变共反应性组分的组合物；(7)通过改变非共反应性组分的组合物；或前述任一种的组合。

非共反应性组分是指不包括共反应性化合物的组合物。例如，非共反应性组分可以包括填料、催化剂、引发剂、着色剂、腐蚀抑制剂、粘合促进剂和/或悬浮在溶剂、增塑剂或分散剂中的其它添加剂或添加剂的组合。非共反应性组分可以与共反应性组分均匀组合并混合，或者可以与共反应性组分非均匀组合并混合。

可以将层施加到共反应性组合物和/或挤出物的表面的至少一部分。可以施加层，例如，使挤出物穿过液体组合物以在挤出物的外部表面或外部表面的一部分上提供层。所述层可以包括增强打印制品的相邻层之间的粘附和/或促进相邻层之间的共价键合的材料。例如，薄膜涂层可以包括具有与相邻层中的官能团具有反应性的基团的化合物。具有促进相邻层之间粘附或键合的层的制品可以增强三维打印制品的结构完整性。

本公开提供的共反应性三维打印方法可以用于制作其中相邻层具有高机械强度的弹性体制品。共反应性组合物的相邻层可以化学键合和/或物理键合以产生机械上强的层间界面。层间界面的强度可以通过根据ASTM D7313测量断裂能来确定。使用本公开提供的方法制作的耐化学性弹性体制品的断裂能可以与单独层的断裂能基本上相同。例如，弹性体制品的断裂能和共反应性组合物的单独的固化层的断裂能可以处于例如小于10％、小于5％、小于2％或小于1％内。

使用本公开提供的共反应性组合物和使用本公开提供的方法制作的弹性体制品包含在本发明的范围内。

由共反应性组合物制备的固化弹性体的拉伸强度可以例如大于8MPa、大于9MPa、大于10MPa、大于14MPa、大于18MPa、大于22MPa或大于26MPa，如根据ASTM D412.4893所确定的。由共反应性组合物制备的固化弹性体的拉伸强度可以为例如9MPa到26MPa、8MPa到24MPa、8MPa到18MPa或9MPa到14MPa，如根据ASTM D412.4893所确定的。

由共反应性组合物制备的固化弹性体的拉伸应变可以例如大于1,000％、大于2,000％、大于3,000％或大于4,000％，如根据ASTM D412.4893所确定的。由共反应性组合物制备的固化弹性体的拉伸应变可以为例如1,000％到5,000％、1,000％到4,000％或2,000％到3,000％，如根据ASTM D412.4893所确定的。

由本公开提供的共反应性组合物制备的固化弹性体表现出的拉伸强度可以比由不含第三较高分子量预聚物的共反应性组合物形成的可比较弹性体的拉伸强度大5％到25％，如10％到20％。

由本公开提供的共反应性组合物制备的固化弹性体表现出的最大拉伸应变可以比由不含第三较高分子量预聚物的共反应性组合物形成的可比较弹性体的最大拉伸应变大5％到35％，如10％到25％。

由共反应性组合物制备的固化弹性体的硬度可以例如小于肖氏90A、小于肖氏70A、小于肖氏50A、小于肖氏30A或小于肖氏20A，其中所述肖氏A硬度使用A型硬度计根据ASTM D2240来确定。由共反应性组合物制备的固化弹性体的硬度可以为例如肖氏10A到肖氏90A、肖氏20A到肖氏80A或肖氏30A到肖氏70A，其中所述肖氏A硬度使用A型硬度计根据ASTM D2240来确定。

由本公开提供的共反应性组合物制备的固化弹性体可以表现出例如大于7MPa的拉伸强度、大于500％的断裂伸长率、大于3MPa的割线模量、肖氏60A到肖氏80A的硬度和小于1.04的比重。

固化弹性体制品可以通过沉积共反应性组合物的与共反应性组合物的先前沉积的层相邻的连续层来制作。当共反应性组合物的随后的层沉积在未完全固化的先前沉积的层上时，相邻层可以共反应以在相邻层之间形成共价键。作为层间键合的结果，固化弹性体制品的完整性大于在没有层间键合的情况下制作的类似制品。因此，其中沉积层共价键合的三维打印弹性体制品包含在本发明的范围内。

本公开提供的共反应性组合物可以用于制作弹性体制品或制品的弹性体部分。例如，可以使用本公开提供的共反应性组合物来制作整个制品或制品的部分。例如，鞋可以包括使用本公开提供的共反应性组合物制作的弹性体鞋底。弹性体鞋底可以使用三维打印制作。

制品可以包括使用本公开提供的共反应性组合物制作的制品的弹性体部分，并且制品的其它部分可以是非弹性体的并且使用非弹性体共反应性组合物制作。例如，制品的柔性部分如接头或抗震部分(如制品的外部表面)可以使用本公开提供的共反应性组合物制作，并且制品的其它部分可以是刚性的并且可以使用非弹性体共反应性组合物制作。

本公开提供的共反应性组合物可以用作橡胶替代品。

可以使用弹性体材料制作的弹性体制品的实例包含鞋、车轮踏面、垫圈、手套、防滑垫、柔性铰链以及通常目前已经使用弹性体的大多数产品。

其它实例包含内部车辆部件，如内部汽车部件和内部飞机部件。

合适的弹性体产品包含期望高拉伸强度、较高拉伸伸长率和高硬度并且高填料含量是不适当的那些产品。

可以使用本公开提供的共反应性组合物制作的弹性体制品的实例包含密封件、密封剂、索环、垫圈、垫片、衬套、法兰、绝缘物、鞋底、靴子、鞋类、把手、保险杠、减震器、垫子、轮胎、支撑件、汽车部件、车辆部件、航空航天部件、船舶部件、运动设备、玩具、新奇物品和外壳。

弹性体部件包含纵横比(高度或厚度与宽度)大于0(如大于0.01、大于0.1、大于1、大于10或大于100)的三维打印部件。三维打印部件的纵横比可以是恒定的(如在垫圈的情况下)或者可以在点到点之间变化(如对于垫片)。所述部件可以是平坦的(如在垫圈的情况下)或者可以具有有限的曲率半径(如在O形环的情况下)。部件的曲率半径可以是恒定的(如在圆柱体中)或者可以是可变的或复杂的(如在密封帽的情况下)。部件可以是空心或实心的，可以具有腔，可以是凹面的或凸面的。所述部件可以包括上述特征中的一个或多个特征。

使用共反应性组合物的三维打印促进了制作具有复杂几何形状和具有与使用其它工艺形成的弹性体制品至少相当的物理性质的高精度弹性体制品的能力。共反应性三维打印提供了使用大范围的反应性材料和固化化学物质的能力。反应性单体和预聚物的低粘度可以促进使用其它三维打印方法(如热塑性三维打印)无法获得的较高填料含量的能力。使用共反应性组合物对弹性体制品进行三维打印可以使用通用的、由处理器控制的设备来完成，所述设备可以根据需要进行修改以生产各种部件。此外，共反应性组合物的低温加工和固化可以提供具有低机械应力的弹性体制品。

本发明的各方面

本发明由以下方面进一步限定。

方面1.一种共反应性组合物，其包括：(a)第一弹性体预聚物；(b)第二弹性体预聚物；以及(c)第三弹性体预聚物，其中，所述第一弹性体预聚物与所述第二弹性体预聚物具有反应性；所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括500Da到20,000Da的数均分子量；所述第三弹性体预聚物包括50,000Da到500,000Da的数均分子量；并且所述数均分子量通过凝胶渗透色谱法确定。

方面2.根据方面1所述的共反应性组合物，其中所述共反应性组合物包括：80mol％到98mol％的所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物的组合；以及2mol％到20mol％的所述第三弹性体预聚物，其中mol％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总摩尔数。

方面3.根据方面1到2中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第三弹性体预聚物与所述第一弹性体预聚物不具有反应性并且与所述第二弹性体预聚物不具有反应性。

方面4.根据方面1到2中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第三弹性体预聚物与所述第一弹性体预聚物和/或所述第二弹性体预聚物具有反应性。

方面5.根据方面4所述的共反应性组合物，其中所述第三弹性体预聚物与所述第一弹性体预聚物和/或所述第二弹性体预聚物之间的反应的反应速率慢于所述第一弹性体预聚物与所述第二弹性体预聚物之间的反应的反应速率。

方面6.根据方面1到5中任一项所述的共反应性组合物，其中，述第一弹性体预聚物包括聚异氰酸酯弹性体预聚物；并且所述第二弹性体预聚物包括聚胺弹性体预聚物。

方面7.根据方面6所述的共反应性组合物，其中，所述聚异氰酸酯预聚物包括异氰酸酯官能聚醚预聚物、异氰酸酯官能聚丁二烯预聚物或其组合；并且所述聚胺预聚物包括胺官能聚醚预聚物。

方面8.根据方面1到7中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第一弹性体预聚物和/或所述第二弹性体预聚物包括具有式(1a)-(1e)的结构的主链：

-(O-(CH(-R¹)-)_n-)- (1a)

-(O-(CH₂-CH(-R¹)-)_m-)- (1b)

-(O-CH₂-CH(-R¹)-)_x-(O-CH₂-CH₂-)_y-(O-CH₂-(CH(-R¹)-)- (1c)

-[CH(-CH₃)-O-]_x1-CH₂-CH{-[O-CH₂-CH(-CH₃)-]_y1-}{-(CH₂)-[O-CH₂-CH(-CH₃)-]_z1-}(1d)

-O-((CH₂)₅-O-)_n- (1e)

其中，

n是10到5,000的整数；

m是10到5,000的整数；

每个R¹独立地选自氢、甲基和乙基；

y是2到50的整数；

x+z的总和是1到10的整数；并且

x1+y1+z1的总和是5到100的整数。

方面9.根据方面1到8中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第二弹性体预聚物包括具有式(9)的结构的主链：

-CH(-CH₃)-CH₂-(CH₂-CH＝CH-CH₂-)_n1-CH₂-CH(-CH₃)- (9)

其中n1是30到220的整数。

方面10.根据方面1到8中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第二预聚物包括具有式(2)的结构的主链：

H₂N-[CH(-CH₃)-O-]_x1-CH₂-CH{-[O-CH₂-CH(-CH₃)-]_y1-NH₂}{-(CH₂)-[O-CH₂-CH(-CH₃)]_z1-NH₂}

(2)

其中x1+y1+z1的总和是5到100的整数。

方面11.根据方面1到10中任一项所述的共反应性组合物，其中，述第三弹性体预聚物包括聚硅氧烷预聚物。

方面12.根据方面8所述的共反应性组合物，其中所述聚硅氧烷预聚物包括硅烷醇官能聚硅氧烷预聚物，如硅烷醇官能聚二甲基硅氧烷预聚物。

方面13.根据方面1到11中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第三预聚物包括具有式(10)的结构的主链：

--Si(-CH₃)₂-O-(Si(CH₃)₂-O-)_n2-Si(CH₃)₂- (10)

其中n2是1,500到2,500的整数。

方面14.根据方面1到13中任一项所述的共反应性组合物，其中所述共反应性组合物包括：10wt％到80wt％的所述第一弹性体预聚物；10wt％到80wt％wt％的所述第二弹性体预聚物；以及5wt％到25wt％的所述第三弹性体预聚物，其中wt％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总重量。

方面15.根据方面1到14中任一项所述的共反应性组合物，其中，所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括2,000Da到6,000Da的数均分子量；所述第三弹性体预聚物包括100,000Da到400,000Da的数均分子量；并且所述数均分子量通过凝胶渗透色谱法确定。

方面16.根据方面1到15中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括1,000Da到3,500Da的数均分子量。

方面17.根据方面1到16中任一项所述的共反应性组合物，其进一步包括单体聚胺，如分子量为150Da到500Da的单体聚胺和/或第二二胺。

方面18.根据方面1到17中任一项所述的共反应性组合物，其进一步包括填料，如低密度填料，其中所述低密度填料包括小于1的比重。

方面19.根据方面1到18中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括聚丙二醇、聚丁二烯、聚碳酸酯、聚酯或聚四氢呋喃。

方面20.一种固化聚合物，其由根据方面1到19中任一项所述的共反应性组合物制备。

方面21.一种制品，其包括根据权利要求20所述的固化聚合物。

方面22.根据方面21所述的制品，其中，所述制品的最大拉伸应变为100％到2,000％，其中所述最大拉伸应变根据ASTM D412.4893来确定；杨氏模量为4MPa到60MPa，如4MPa到30MPa，其中所述杨氏模量根据ASTM D412.4893来确定；硬度大于肖氏10A，其中所述肖氏A硬度根据ASTM D2240来确定；和/或所述最大拉伸应变在以500毫米/分钟的应变速率牵拉时为400％到800％。

方面23.一种用于制作制品的方法，所述方法包括：(a)沉积根据方面1到19中任一项所述的共反应性组合物，如沉积成所述制品的期望的形状；以及(b)固化所述沉积的共反应性组合物以形成所述制品。

方面24.根据方面23所述的方法，其中沉积包括三维打印。

方面25.根据方面23和24中任一项所述的方法，其进一步包括，在步骤(a)之前，组合第一组分和第二组分以提供所述共反应性组合物；其中，所述第一组分包括所述第一弹性体预聚物；所述第二组分包括所述第二弹性体预聚物；并且所述第一组分和/或所述第二组分包括所述第三弹性体预聚物。

方面26.一种使用根据方面23到25中任一项所述的方法制作的制品。

方面27.根据方面26所述的制品，其中，所述弹性体制品的最大拉伸应变为100％到2,000％，其中所述最大拉伸应变根据ASTM D412.4893来确定；杨氏模量为4MPa到60MPa，如4MPa到30MPa，其中所述杨氏模量根据ASTM D412.4893来确定；硬度大于肖氏10A，其中所述肖氏A硬度根据ASTM D2240来确定；和/或所述最大拉伸应变在以500毫米/分钟的应变速率牵拉时为400％到800％。

实例

通过参考以下实例进一步说明本公开提供的实施例，所述实例描述了使用三维打印进行的弹性体制品的制作和弹性体制品的性质。对于本领域的技术人员显而易见的是，可以在不脱离本公开的范围的情况下对材料和方法两者进行许多修改。

实例1

弹性体聚脲

根据本发明的弹性体聚脲是通过组合聚胺组分和聚异氰酸酯组分来制备的。

聚胺组分包含胺官能聚醚预聚物、

T5000、单体聚胺、

1000和硅烷醇官能聚二甲基硅氧烷(硅烷醇官能PDMS)。在此实例中，聚胺组分中包含的是第三较高分子量的弹性体预聚物(硅烷醇官能PDMS)。

聚胺组分的成分列出在表1中。

表1.聚胺组分。

¹

T-5000聚醚胺，CAS#64852-22-8，可从亨斯迈公司商购获得。

²

1000，脂肪族仲二胺，EW 161,CAS No.2154279-60-4，可从道夫凯特公司商购获得。

³硅烷醇官能聚二甲基硅氧烷，139,000Da(120,000Da到160,000Da)，CAS No.

70131-67-8，产品代码DMS-S51，可从盖勒斯特公司(Gelest)商购获得。

⁴硅氧烷尿烷二醇，可从PPG公司商购获得。

⁵二月桂酸二丁基锡，可从阿科玛公司(Arkema Inc.)商购获得。

⁶

TS-720，气相二氧化硅，可从卡博特公司(Cabot Corporation)商购获得。

⁷

Blue 3RN，可从凯佰公司(Heubach)商购获得。

⁸

研磨介质，陶瓷微研磨珠大小1.0-1.2mm，可从乔迪陶瓷工业公司(Jyoti

Ceramic Ind)商购获得。

为了制备聚胺组分，将

T5000和

1000称重到8盎司的lau罐中。然后添加硅氧烷尿烷二醇和蓝色颜料。添加

研磨介质并且使用标准的lau混合程序将调配物分散持续1小时。

然后将调配物通过125-μm过滤器过滤并且放置于Max 300L DAC杯(FlackTek公司)中。将

TS-720称重到DAC杯中并且使用标准

程序进行分散。然后添加硅烷醇官能PDMS并且使用

进行分散。

为了制备聚异氰酸酯组分，将异佛尔酮二异氰酸酯(可从索尔森化学公司(Thorsonn Chemicals)获得)和二月桂酸二丁基锡添加到烧瓶并且在氮气下加热到45℃。在维持温度低于75℃的同时，逐滴添加

2000(聚四亚甲基醚乙二醇，可从莱昂德尔巴塞尔工业公司(LyondellBasell)商购获得)。允许反应在70℃下进行1小时。将反应混合物冷却到25℃之后，将产物(异氰酸酯官能聚醚)称重到Max 300L DAC杯中，并且添加CAT133催化剂(可从PPG工业公司(PPG Industries)获得)并且使用

进行分散。

使用FlackTek

将聚胺组分和聚异氰酸酯组分从DAC杯转移到相应的

针筒。聚胺组分和聚异氰酸酯组分以1:1的体积比组合、混合并且使用ViscoTec2K挤出机进行打印。

实例2

比较性聚脲

弹性体聚脲调配物是通过组合聚胺组分和聚异氰酸酯组分来制备的。聚胺组分的成分列出在表2中；并且聚异氰酸酯组分与实例1中使用的相同。比较性聚胺组分包含乙烯均聚物而不是硅烷醇官能PDMS。

表2.比较性聚胺组分。

¹³

5000T6，乙烯均聚物，平均体积粒度为5-7.5μm，CAS No.9002-88-4，可从贝克休斯公司商购获得。

为了制备聚胺组分将

T5000和

1000称重到8盎司的lau罐中。然后添加硅氧烷尿烷二醇和蓝色颜料。然后将

研磨介质添加到lau罐并且使用标准的lau混合程序将混合物分散持续1小时。

然后将调配物通过125-μm过滤器过滤到Max 300L DAC杯(FlackTek公司)中。然后添加

5000T6和

TS-720并且使用标准

程序进行分散。

使用FlackTek

将实例1中描述的聚胺组分和聚异氰酸酯组分从DAC杯转移到单独的

针筒。聚胺组分和聚异氰酸酯组分以1:1的体积比组合、混合并且使用ViscoTec 2K挤出机进行打印。

实例3

机械性质

为了制备测试样品，使用ViscoTec 2K挤出机将聚胺组分和聚异氰酸酯组分以1:1的体积比独立地泵送到静态混合器中以提供共反应性组合物。根据ASTM D412.4893，通过沉积共反应性组合物的连续的层以提供“狗骨(dog bone)”结构来制备测试样品。

使用实例1和实例2的共反应性组合物来制备用于拉伸测试的测试样品。根据ASTMD412.4893中描述的方法评估测试样品(D几何形状)的机械性质。硬度是使用2000型最大手硬度计A型测试仪测量的，所述测试仪可从雷克斯测量仪公司(Rex Gauge Co)商购获得。测试结果的总结提供在表3中。

表3.机械性质。

表3中呈现的结果表明，将PDMS添加到聚脲调配物中提高了拉伸强度，而没有降低弹性或硬度。结果证明，在不降低拉伸强度和硬度的情况下，通过将高分子量弹性体预聚物如聚二甲基硅氧烷掺入到组合物中可以增加弹性体制品的最大拉伸应变。所述方法表示对比较性组合物的改进，其中使用高填料含量来提供具有高拉伸强度和硬度的产品。

为了确认固化聚脲弹性体的性质是由于聚二甲基硅氧烷的存在而不是调配物中的轻微变化产生的，测量了具有不同的聚二甲基硅氧烷的量的固化聚脲弹性体的物理性质。使用实例1的组分调配物，增加了聚胺组分中PDMS的量，同时减少了

T5000的量。在保持聚异氰酸酯和聚胺的当量比恒定的同时，改变两种组分的体积混合比。结果示出在表4中。

表4.固化聚脲的机械性质具有不同的PDMS量的弹性体。

PDMS％1	拉伸强度(MPa)2	最大拉伸应变(％)3	体积混合比NCO:NH 4
				20	7.18	854	1.7:1
10	7.07	818	2.0:1
				0	6.28	679	2.3:1

¹按共反应性组合物的总重量计。

²根据ASTM D412.4893确定

³根据ASTM D412.4893确定。

⁴当量比。

实例4

弹性体聚脲(2)

根据本发明的弹性体聚脲组合物是通过组合聚胺组分和聚异氰酸酯组分来制备的。

聚胺组分的成分列出在表5中。

表5.聚胺组分。

¹

T-5000聚醚胺预聚物，CAS#64852-22-8，可从亨斯迈公司商购获得。

²

1000，脂肪族仲二胺，CAS#2154279-60-4，可从道夫凯特公司商购获得。

³硅烷醇官能聚二甲基硅氧烷，CAS#70131-67-8，产品代码DMS-S51，可从盖勒斯特公司商购获得。

⁴

润湿分散添加剂，可从毕克公司商购获得。

⁵

34，膨润土的衍生物，可从海名斯特殊化学品公司(ElementisSpecialties)

商购获得。

⁶

TS-720，气相二氧化硅，可从卡博特公司商购获得。

⁷

5000T6，聚乙烯共聚物，可从贝克休斯公司商购获得。

⁸

M03C，滑石、绿泥石、白云石和菱镁矿的缔合，可从孟都矿产(Mondo

Minerals)商购获得。

⁹

Orange L 2950，橙色颜料，可从巴斯夫商购获得。

¹⁰

研磨介质，陶瓷微研磨珠大小1.0-1.2mm，可从乔迪陶瓷工业公司商购获得。

为了制备聚胺组分，可以将

T5000、

和

1000、

34、

M03C以及橙色颜料称重到8盎司的lau罐中。然后添加

研磨介质并且使用标准的lau程序将调配物分散持续1小时。

然后将调配物通过125-μm过滤器过滤并且倾倒到Max 300L DAC杯(FlackTek公司)中。然后将

5000T6和

TS-720添加到调配物并且使用

进行分散。然后添加硅烷醇官能PDMS并且使用

进行分散。

为制备聚异氰酸酯组分，将异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二月桂酸二丁基锡(

T-12，二月桂酸二丁基锡，可从空气化工产品公司(Air Products&Chemicals)商购获得)添加到合适的烧瓶并且在氮气下加热到45℃。在不超过75℃的同时，分批添加

LBH-P-3000(线性羟基官能聚丁二烯预聚物，Mn＝3,200羟基数0.64，可从克雷威利公司(Cray Valley)商购获得)，并且将混合物保持在70℃持续1小时。冷却到23℃之后，将混合物称重到Max 300L DAC杯中。然后添加

TS-720并且使用

分散混合物。

使用FlackTek

将聚胺组分和聚异氰酸酯组分从DAC杯转移到相应的

针筒。将组分以1:1的体积比组合、混合，并且在23℃下利用ViscoTec 2K挤出机使用三维打印进行沉积。

如实例3中所描述的，对拉伸测试狗骨进行打印并且使用Instron 5567拉伸测试仪进行测试以测量弹性体性质。性质如下：如根据ASTM D945所确定的，当以500毫米/分钟的应变速率牵拉时，杨氏模量为6.2MPa，并且最大应变为593％的伸长率。

实例5

产品实例

可以使用由本公开提供的共反应性组合物和校正三维打印方法制作的弹性体制品的实例为鞋底、车轮踏面、防滑垫、柔性铰链和其它弹性体制品。

作为实例，使用本公开提供的弹性体共反应性组合物进行的共反应性三维打印可以用于制作运动鞋的鞋底。

尽管出于说明的目的已经在上文描述了本发明的特定实施例，但是对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的情况下可以对本发明做出许多细节变化。

Claims (27)

1.一种共反应性组合物，其包括：

(a)第一弹性体预聚物；

(b)第二弹性体预聚物；以及

(c)第三弹性体预聚物，其中，

所述第一弹性体预聚物与所述第二弹性体预聚物具有反应性；

所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括500Da到20,000Da的数均分子量；

所述第三弹性体预聚物包括50,000Da到500,000Da的数均分子量；并且

所述数均分子量通过凝胶渗透色谱法确定。

2.根据权利要求1所述的共反应性组合物，其中所述共反应性组合物包括：

80mol％到98mol％的所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物的组合；以及

2mol％到20mol％的所述第三弹性体预聚物，其中，

mol％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总摩尔数。

3.根据权利要求1到2中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第三弹性体预聚物与所述第一弹性体预聚物不具有反应性并且与所述第二弹性体预聚物不具有反应性。

4.根据权利要求1到2中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第三弹性体预聚物与所述第一弹性体预聚物和/或所述第二弹性体预聚物具有反应性。

5.根据权利要求4所述的共反应性组合物，其中所述第三弹性体预聚物与所述第一弹性体预聚物和/或所述第二弹性体预聚物之间的反应的反应速率慢于所述第一弹性体预聚物与所述第二弹性体预聚物之间的反应的反应速率。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的共反应性组合物，其中，

所述第一弹性体预聚物包括聚异氰酸酯弹性体预聚物；并且

所述第二弹性体预聚物包括聚胺弹性体预聚物。

7.根据权利要求6所述的共反应性组合物，其中，

所述聚异氰酸酯预聚物包括异氰酸酯官能聚醚预聚物、异氰酸酯官能聚丁二烯预聚物或其组合；并且

所述聚胺预聚物包括胺官能聚醚预聚物。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第一弹性体预聚物和/或所述第二弹性体预聚物包括具有式(1a)-(1e)的结构的主链：

-(-O-(-CH(-R¹)-)_n-)- (1a)

-(-O-(-CH₂-CH(-R¹)-)_m-)- (1b)

-(-O-CH₂-CH(-R¹)-)_x-(-O-CH₂-CH₂-)_y-(-O-CH₂-(CH(-R¹)-)- (1c)

-[-CH(-CH₃)-O-]_x1-CH₂-CH{-[-O-CH₂-CH(-CH₃)]_y1-}{-(CH₂)-[-O-CH₂-CH(-CH₃)]_z1-}(1d)

-O-((CH₂)₅-O-)_n- (1e)

其中，

n是10到5,000的整数；

m是10到5,000的整数；

每个R¹独立地选自氢、甲基和乙基；

y是2到50的整数；

x+z的总和是1到10的整数；并且

x1+y1+z1的总和是5到100的整数。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第二弹性体预聚物包括具有式(9)的结构的主链：

-CH(-CH₃)-CH₂-(CH₂-CH＝CH-CH₂-)_n1-CH₂-CH(-CH₃)- (9)

其中n1是30到220的整数。

10.根据权利要求1到8中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第二弹性体预聚物包括具有式(2)的结构的主链：

H₂N-[-CH(-CH₃)-O-]_x1-CH₂-CH{-[-O-CH₂-CH(-CH₃)]_y1-NH₂}{-(CH₂)-[-O-CH₂-CH(-CH₃)]_z1-NH₂} (2)

其中x1+y1+z1的总和是5到100的整数。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第三弹性体预聚物包括聚硅氧烷预聚物。

12.根据权利要求8所述的共反应性组合物，其中所述聚硅氧烷预聚物包括硅烷醇官能聚硅氧烷预聚物，如硅烷醇官能聚二甲基硅氧烷预聚物。

13.根据权利要求1到11中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第三预聚物包括具有式(10)的结构的主链：

--Si(-CH₃)₂-O-(-Si(CH₃)₂-O-)_n2-Si(CH₃)₂- (10)

其中n2是1,500到2,500的整数。

14.根据权利要求1到13中任一项所述的共反应性组合物，其中所述共反应性组合物包括：

10wt％到80wt％的所述第一弹性体预聚物；

10wt％到80wt％的所述第二弹性体预聚物；以及

5wt％到25wt％的所述第三弹性体预聚物，

其中，wt％基于所述共反应性组合物中的所述第一弹性体预聚物、所述第二弹性体预聚物和所述第三弹性体预聚物的总重量。

15.根据权利要求1到14中任一项所述的共反应性组合物，其中，

所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括2,000Da到6,000Da的数均分子量；

所述第三弹性体预聚物包括100,000Da到400,000Da的数均分子量；并且

所述数均分子量通过凝胶渗透色谱法确定。

16.根据权利要求1到15中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括1,000Da到3,500Da的数均分子量。

17.根据权利要求1到16中任一项所述的共反应性组合物，其进一步包括单体聚胺，如分子量为150Da到500Da的单体聚胺和/或第二二胺。

18.根据权利要求1到17中任一项所述的共反应性组合物，其进一步包括填料，如低密度填料，其中所述低密度填料包括小于1的比重。

19.根据权利要求1到18中任一项所述的共反应性组合物，其中所述第一弹性体预聚物和所述第二弹性体预聚物中的每一个独立地包括聚丙二醇、聚丁二烯、聚碳酸酯、聚酯或聚四氢呋喃。

20.一种固化聚合物，其由根据权利要求1到19中任一项所述的共反应性组合物制备。

21.一种制品，其包括根据权利要求20所述的固化聚合物。

22.根据权利要求21所述的制品，其中，

所述制品的最大拉伸应变为100％到2,000％，其中所述最大拉伸应变根据ASTMD412.4893来确定；

杨氏模量为4MPa到60MPa，如4MPa到30MPa，其中所述杨氏模量根据ASTM D412.4893来确定；

硬度大于肖氏10A，其中所述肖氏A硬度根据ASTM D2240来确定；和/或

所述最大拉伸应变在以500毫米/分钟的应变速率牵拉时为400％到800％。

23.一种用于制作制品的方法，所述方法包括：

(a)沉积根据权利要求1到19中任一项所述的共反应性组合物，如沉积成所述制品的期望的形状；以及

(b)固化所述沉积的共反应性组合物以形成所述制品。

24.根据权利要求23所述的方法，其中沉积包括三维打印。

25.根据权利要求23和24中任一项所述的方法，其进一步包括，在步骤(a)之前，组合第一组分和第二组分以提供所述共反应性组合物；其中，

所述第一组分包括所述第一弹性体预聚物；

所述第二组分包括所述第二弹性体预聚物；并且

所述第一组分和/或所述第二组分包括所述第三弹性体预聚物。

26.一种使用根据权利要求23到25中任一项所述的方法制作的制品。

27.根据权利要求26所述的制品，其中，

所述弹性体制品的最大拉伸应变为100％到2,000％，其中所述最大拉伸应变根据ASTMD412.4893来确定；

杨氏模量为4MPa到60MPa，如4MPa到30MPa，其中所述杨氏模量根据ASTM D412.4893来确定；

硬度大于肖氏10A，其中所述肖氏A硬度根据ASTM D2240来确定；和/或

所述最大拉伸应变在以500毫米/分钟的应变速率牵拉时为400％到800％。