Matériaux photopolymères avancés et systèmes de photo-amorçages pour l’impression 3D

Three-dimensional (3D) printing is an additive manufacturing technology that allows fabricationof 3D objects by adding successive layers of materials (e.g. photopolymers) on top of each other. In thelast few years, this promising technology has developed rapidly and has found numerous applications invarious fields (e.g. electrical components, dentistry, food industry, surgery and biomaterials implants).This project is a collaboration between an industrial partner and an academic laboratory aims to developnew photosensitive resins outside usual acrylate and epoxy systems for our study. With this approach, theproduction of new polymer products that can be designed in a short time and for a low price in industrial3D additive manufacturing will be presented. These photosensitive resins consist of bio-based polymers.Today, faced with the growing scarcity of non-renewable raw materials, the development of bio-basedproducts is a priority for the industry. This chemistry has a very important advantage in particular bylimiting greenhouse gas emissions and all environmental impacts (toxicity, waste). All the components ofthe resin (photoinitiators and monomers/oligomers) have been developed for a specification towards theuse of: visible light irradiation "light-emitting diode LED", low intensity, low viscosity and writing fastspeed.Le domaine de l'impression 3D est actuellement en plein essor et correspond même pourcertains à une révolution industrielle. L'impression 3D peut aussi utiliser des imprimantes à des prix abordables pour un usage domestique jusqu’à de grandes machines pour la production industrielle. Ce projet, issu d’une collaboration entre un partenaire industriel et un laboratoire académique vise à développer de nouvelles résines photosensibles pour la fabrication, la production ou l'étude de nouveaux produits polymères qui peuvent être conçus, prototypés et testés en un temps court et pour un prix réduit en impression 3D. Ces résines photosensibles sont à base de produits biosourcés : ALKYDE. De nos jours face à la raréfaction à venir des matières premières non renouvelables, le développement des produits biosourcés est une priorité pour l’industrie. Cette chimie présente un avantage très important notamment par une limitation des émissions de gaz à effet de serre et de l’ensemble des impacts environnementaux (toxicité,déchets). Tous les composants de la résine (systèmes amorceurs et monomères/oligomères) sont développés spécifiquement pour un cahier des charges spécifique de cette application longueurs d’ondes d’irradiation visible, diode électroluminescentes (LED), faible intensité, viscosité, vitesse d’écriture..

Advanced photopolymers materials and photoinitiating systems for 3D printings

Le domaine de l'impression 3D est actuellement en plein essor et correspond même pourcertains à une révolution industrielle. L'impression 3D peut aussi utiliser des imprimantes à des prix abordables pour un usage domestique jusqu’à de grandes machines pour la production industrielle. Ce projet, issu d’une collaboration entre un partenaire industriel et un laboratoire académique vise à développer de nouvelles résines photosensibles pour la fabrication, la production ou l'étude de nouveaux produits polymères qui peuvent être conçus, prototypés et testés en un temps court et pour un prix réduit en impression 3D. Ces résines photosensibles sont à base de produits biosourcés : ALKYDE. De nos jours face à la raréfaction à venir des matières premières non renouvelables, le développement des produits biosourcés est une priorité pour l’industrie. Cette chimie présente un avantage très important notamment par une limitation des émissions de gaz à effet de serre et de l’ensemble des impacts environnementaux (toxicité,déchets). Tous les composants de la résine (systèmes amorceurs et monomères/oligomères) sont développés spécifiquement pour un cahier des charges spécifique de cette application longueurs d’ondes d’irradiation visible, diode électroluminescentes (LED), faible intensité, viscosité, vitesse d’écriture...Three-dimensional (3D) printing is an additive manufacturing technology that allows fabricationof 3D objects by adding successive layers of materials (e.g. photopolymers) on top of each other. In thelast few years, this promising technology has developed rapidly and has found numerous applications invarious fields (e.g. electrical components, dentistry, food industry, surgery and biomaterials implants).This project is a collaboration between an industrial partner and an academic laboratory aims to developnew photosensitive resins outside usual acrylate and epoxy systems for our study. With this approach, theproduction of new polymer products that can be designed in a short time and for a low price in industrial3D additive manufacturing will be presented. These photosensitive resins consist of bio-based polymers.Today, faced with the growing scarcity of non-renewable raw materials, the development of bio-basedproducts is a priority for the industry. This chemistry has a very important advantage in particular bylimiting greenhouse gas emissions and all environmental impacts (toxicity, waste). All the components ofthe resin (photoinitiators and monomers/oligomers) have been developed for a specification towards theuse of: visible light irradiation "light-emitting diode LED", low intensity, low viscosity and writing fastspeed

The 1,3-bis(dicyanomethylidene)indane skeleton as a (photo) initiator in thermal ring opening polymerization at RT and radical or cationic photopolymerization

International audience1,3-Bis(dicyanomethylidene)indane is presented as a new initiator for ring opening polymerization of epoxides at RT. This compound behaves as a strong acid (AH) with an associated basic form (A ) that does not inhibit the propagation of the cationic polymerization. Remarkably, A is characterized by a strong visible light absorption and can also photosensitize iodonium salt decomposition. A new iodonium salt based on A as a counter-anion is proposed. This latter compound exhibits unusual properties: (i) excellent absorption in the 300-700 nm wavelength range and (ii) a free radical initiating ability for l > 300 nm. The chemical mechanisms are investigated by ESR, fluorescence and steady state photolysis experiment

Photopolymerization of Cationic Monomers and Acrylate/Divinylether Blends under Visible Light Using Pyrromethene Dyes

New photoinitiating systems based on boron-dipyrromethene dye (bodipy)/iodonium salt and optionally tris­(trimethylsilyl)­silane are proposed for the polymerization of divinylether and epoxy monomers upon visible-light exposure. The presence of the silane increases the epoxide rate of polymerization and conversion. Using acrylate/vinyl ether blends, the synthesis of cross-linked polymer networks (possessing two <i>T</i>_g values: −11 and 111 °C) is also successfully achieved through concomitant cationic and radical polymerization pathways. The chemical mechanisms associated with these initiating systems are investigated by steady-state photolysis and ESR experiments