CN107813498B

CN107813498B - 弹性聚合物在增材制造方法中用于制造多孔体的用途

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Publication number: CN107813498B
Application number: CN201710817965.3A
Authority: CN
Inventors: D.阿奇坦; T.贝斯根; N.德吉奥吉奥; L.阿克巴斯; R.瓦格纳; P.雷彻尔特; J.赫特蒂格
Original assignee: Covestro Deutschland AG
Current assignee: Covestro Deutschland AG
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2022-05-24
Anticipated expiration: 2037-09-12
Also published as: CN107813498A; ES2775775T3; US20180071979A1; EP3292795A1; US20230405921A1; PL3292795T3; EP3292795B1

Abstract

本发明涉及弹性聚合物在增材制造方法中用于制造多孔体的用途。具体地，多孔体（10,20）包括通过支柱（100）彼此连接的节点（200）的三维网络，以及存在于支柱（100）之间的空隙体积（300），其中支柱（100）的平均长度≥200μm至≤50mm，支柱（100）的平均厚度≥100μm至≤5mm。所述聚合物是选自如下的弹性体：热固性聚氨酯弹性体（PUR），热塑性共聚酰胺（TPA），热塑性共聚酯（TPC），热塑性烯烃基弹性体（TPO），苯乙烯嵌段共聚物（TPS），热塑性聚氨酯基弹性体（TPU），交联的热塑性烯烃基弹性体（TPV），热塑性聚氯乙烯基弹性体（PVC），热塑性硅酮基弹性体以及这些弹性体中的至少两种的组合。

Description

弹性聚合物在增材制造方法中用于制造多孔体的用途

技术领域

本发明涉及弹性聚合物用于制造多孔体的用途，其中所述体包括通过支柱彼此连接的节点的三维网络以及所述支柱之间存在的空隙体积。所述体可以以支撑元件或支承元件的形式使用。

背景技术

支撑元件或支承元件可以采取例如床垫的形式。这种床垫通常由泡沫材料组成，并且所述床垫可以特别地由多个重叠的泡沫层组成。为了增加这种床垫的卧铺舒适性，通常在床垫中进行所谓的分区（zoning）。这种分区形成分布在床垫面积上的具有不同弹性的区域，即不同的屈服度。这考虑到床垫在腿部区域中应当具有不同于例如后背区域的屈服度。在多层床垫中形成这种分区通常通过以局部方式将空腔结合到具有振动片的中间床垫层中来实现。在该中间床垫层的上侧和下侧上，在每种情况下都应用完全连续的上-和下床垫层。

DE 10 2015 100 816 B3公开了一种用于制造由床垫、衬垫、座椅或座椅的一部分形成的身体支撑元件的方法，包括以下方法步骤：定义打印数据，其形成个人特定的三维支撑结构和通过3D打印机使用打印数据制造身体支撑元件。利用打印数据，可以通过3D打印机形成不同尺寸和/或不同数量的空腔来制造不同弹性的区域。

据说，在根据DE 10 2015 100 816 B3的方法中，可以使用在通过3D打印机进行的打印方法中与粘合剂混合的弹性材料来实现身体支撑元件的制造。使用的弹性材料可以是弹性体材料，特别是塑料。3D打印机可以具有喷涂装置，在这种情况下，弹性材料从第一喷涂装置喷射和粘合剂从第二喷涂装置喷射。弹性材料可以是粉末形式。

DE 10 2015 100 816 B3对弹性体材料是否形成多孔体没有任何声明。据说，通过3D打印机，根据打印数据，通过形成不同尺寸和/或不同数量的空腔来产生身体支撑元件的不同弹性的区域。为了获得床垫3的弹性的三维变化，可以在3D打印机中在床垫的特定位置处以受控的方式结合空腔。通过不经由第二喷涂装置喷射任何粘合剂来产生特定位置的空隙体积，使得通过第一喷涂装置喷射的弹性体材料不能在此与粘合剂粘合以形成材料结构。或者，也可以不经由第一喷涂装置喷射弹性体材料，从而不会浪费粉末弹性体材料。

DE 10 2015 100 816 B3指出，用3D打印机产生的空腔可以具有任何期望的几何形状，并且这些可以特别地采用可以通过床垫的材料结构在所有侧面上包围的夹杂物的形式。此外，据说可以以不同的尺寸产生空腔，并且在这里特别可能产生非常小的空腔，这意味着能够实现床垫的弹性特性变化的特别高的空间分辨率。

传统上，大量使用柔性聚氨酯泡沫以制造床垫、衬垫等，这在许多专利和非专利出版物中有记载。相比之下，与可以表征为通过增材法制造的泡沫的材料相关的报道较少见。

Maiti, A等人发表的文章 “3D printed cellular solid outperformstraditional stochastic foam in long-term mechanical response”, Sci. Rep. 6,24871; doi: 10.1038/srep24871 (2016) 描述了通过直接油墨书写方法制造的由聚二甲基硅氧烷弹性体（PDMS）形成的材料。该材料逐层构成，每层由直径为250μm的等间距PDMS圆柱体形成。

WO 2012/028747 A1涉及一种通过增材层构建方法由构建材料制造三维物体的方法，其中计算构建材料的材料特性的演变和要制造的物体的限定特性、包括网格结构的物体的内部结构，并且通过增材层构建方法制造具有该内部结构的三维物体，使得其具有限定特性。

WO 2015/197515 A1涉及热塑性聚氨酯粉末在用于制造热塑性制品的粉末基增材制造方法中的用途。

在身体支撑元件（例如床垫或衬垫）中对舒适感的重要标准是元件的材料允许空气通过元件与周围空气交换的程度。没有这种空气交换，不可能从人体去除热量，这导致出汗增加，或者不可能使得来自人体出汗或洗涤过程的潮湿空气输送出去。

发明内容

本发明解决的问题是至少部分克服现有技术的至少一个缺点。本发明解决的另一个问题是指定弹性聚合物用于制造适用于承载流汗身体的多孔体的用途，其中该多孔体优化了空气交换（为流汗身体提供最好的舒适性）。本发明解决的另一个问题是指定弹性聚合物用于制造多孔体的用途，其中该多孔体在用户感觉的舒适性方面与传统的床垫或衬垫相当。本发明解决的另外一个问题是指定弹性聚合物用于制造多孔体的用途，其中可以以非常具有成本效益和/或个体化和/或资源节约的方式制造所述多孔体。

根据本发明，通过具有权利要求1的特征的用途来解决这些问题中的至少一个。有益的扩展方案描述在从属权利要求中。它们可以根据需要组合，除非从上下文中清楚地看出相反的情况。

在弹性聚合物在增材制造方法中用于制造多孔体的本发明用途中，所述多孔体包括通过支柱彼此连接的节点的三维网络以及在支柱之间存在的空隙体积，其中所述支柱具有≥200μm至≤50mm的平均长度，并且所述支柱具有≥100μm至≤5mm的平均厚度。

此外，在本发明用途中，聚合物是选自如下的弹性体：热固性聚氨酯弹性体（PUR），热塑性共聚酰胺（TPA），热塑性共聚酯（TPC），热塑性烯烃基弹性体（TPO），苯乙烯嵌段共聚物（TPS），热塑性聚氨酯基弹性体（TPU），交联的热塑性烯烃基弹性体（TPV），热塑性聚氯乙烯基弹性体（PVC），热塑性硅酮基弹性体以及这些弹性体中的至少两种的组合。也可能是这些弹性体的≥3、≥4或≥5种的组合。

在本发明的上下文中，当根据DIN 53504的拉伸试验显示≥50％的断裂伸长率时，该聚合物是弹性的。在这种情况下，待制造的所述体可以具有例如在40％压缩后≤5％的压缩永久变形（DIN ISO 815-1）。

弹性聚合物还可以包含其它添加剂，例如填料，稳定剂等，还可以含有其它聚合物。弹性聚合物中的添加剂的总含量优选为≥0.1重量％至≤10重量％，更优选为≥1重量％至≤5重量％。

多孔体结合了常规床垫或衬垫的优点与由多孔结构产生并且在常规泡沫中不可实现的通风性。

所述多孔体可以以增材制造方法在其结构的垂直构建中没有外部支撑元件的情况下制造。通过增材制造方法，可以实现个体化匹配，例如设想为床垫的多孔体的缓冲性能的个体化匹配。“个体化”在这里表示不仅可以制造单独的部件，而且可以根据需要和作为方法的一部分在不同的位置处调整支撑元件或支承元件的缓冲性能。因此，例如，可以根据解剖学要求或需要为客户单独地制造床垫。为了例如在躺在床垫上时实现最佳的压力分布，首先可以将身体的压力分布记录在表面传感器上，并且使用由此获得的数据用于床垫的个体化。然后以本身已知的方式将数据发送到增材制造方法。

所述方法可以例如选自熔融分层（熔丝制造，FFF或熔融沉积建模，FDM），喷墨打印，光聚合物喷射，立体光刻，选择性激光烧结，基于数字光加工的增材制造系统，连续液体界面生产，选择性激光熔融，基于粘合剂喷射的增材制造，基于多喷射熔融的增材制造，高速烧结工艺和层压对象建模。增材制造方法优选为烧结法或熔融分层法。

在本发明的上下文中，烧结方法是使用热塑性粉末，特别是为了逐层制造制品的方法。在这方面，通过所谓的涂布机，施加薄层粉末，然后通过能量源选择性地熔融。这里的周边粉末支撑组件几何形状。因此，可以以比FDM方法更经济可行的方式制造复杂的几何形状。此外，各种制品可以以紧密堆叠的形式布置在所谓的粉末床中或在所谓的粉末床中制造。由于这些优点，粉末基增材制造方法是市场上最经济可行的增材制造方法之一。因此，它们主要由工业用户使用。粉末基增材制造方法的实例是选择性激光烧结（SLS）或高速烧结（HSS）。它们在将选择性熔融的能量引入塑料的方法中彼此不同。在激光烧结方法中，通过定向激光束引入能量。在高速烧结（HSS）方法中，能量通过红外（IR）源与选择性打印的IR吸收体组合引入到粉末床中。选择性热烧结（SHS）利用常规热敏打印机的打印单元来选择性地熔化热塑性粉末。优选选择性激光烧结方法（SLS）。

术语“熔融分层方法”是指增材制造领域的一种制造方法，通过该方法逐层制造工件，例如由可熔塑料制成。所述塑料可以在存在或不存在其它添加物如纤维的情况下使用。FFF机器是3D打印机的机器类的一部分。该方法基于通过加热液体化形成线状的塑料或蜡材料。在最终冷却过程中，材料固化。所述材料通过使用加热喷嘴的挤出而施加，该加热喷嘴相对于制造平面可自由移动。这里可以使制造平面固定而喷嘴可自由移动，或者喷嘴固定而可以移动（具有制造平面的）基板台，或者可移动两个元件喷嘴和制造平面。基板和喷嘴相对于彼此可移动的速度优选在1至200mm/s的范围内。根据应用，层厚度在0.025至1.25mm的范围内；喷嘴的材料喷射的出口直径（喷嘴出口直径）通常至少为0.05mm。

在逐层模型制造中，各个层因此被组合以形成复杂的部件。通常通过逐行跟踪每个工作平面（形成层），然后以堆叠的方式向上移动工作平面（在第一层上形成至少一个另外的层）来构建所述体，从而以逐层的方式产生形状。来自喷嘴的材料混合物的出口温度可以例如为80℃至420℃。另外可以将基板台加热到例如20℃至250℃。因此，可以防止施加的层过快冷却，使得其上施加的另外的层足以粘合到第一层。

所述体的支柱具有≥200μm至≤50mm，优选≥500μm至≤10mm，更优选≥750μm至≤5mm的平均长度。所述支柱的平均厚度≥100μm至≤5mm，优选≥500μm至≤2.5mm，更优选≥750μm至≤1mm。如果单个支柱延伸时的厚度发生变化（这可能非常有意于构建目的），则首先为各个支柱确定平均厚度，然后将该值用于计算所有支柱的平均厚度。

具体实例是具有≥4mm至≤5mm的支柱的平均长度和≥800μm至≤900μm的支柱的平均厚度的多孔体。

根据其作为支撑元件和/或支承元件的最终用途，所述多孔体（在下文中也只称为体）可被压缩。因此，在至少一个空间方向上，所述体可以具有≥10至≤100kPa，优选≥20至≤70kPa和更优选≥30至≤40kPa的压缩硬度（40％压缩，DIN EN ISO 3386-1:2010-09）。

所述多孔体中的节点的平均空间密度例如可以为≥5节点/cm³至≤200节点/cm³，优选≥10节点/cm³至≤100节点/cm³，更优选≥3节点/cm³至≤60节点/cm³。

在根据本发明的用途的一个优选实施方案中，弹性体是热塑性弹性体，并且具有≥20℃至≤240℃（优选≥40℃至≤220℃，更优选≥70℃至≤200℃）的熔融范围（DSC，差示扫描量热法；以加热速率5K/min的第二次加热），≥40至≤98（优选≥50至≤95，更优选≥60至≤90）的根据DIN ISO 7619-1的肖氏A硬度和≥25至≤90（优选≥30至≤80，更优选≥35至≤65）cm³/10min的根据ISO 1133（190℃，10kg）的熔体体积速率（MVR）。

在该DSC分析中，将材料进行以下温度循环：在零下60℃下1分钟，然后以5K/min加热至240℃，然后以5K/min冷却至零下60℃，然后在零下60℃下1min，然后以5K/min加热至240℃。

在根据本发明的用途的一个优选实施方案中，弹性体是热塑性弹性体，并且具有≥20℃至≤200℃（优选≥40℃至≤190℃，更优选≥70℃至180℃）的熔融范围（DSC，差示扫描量热法；以加热速率5K/min的第二次加热），≥40至≤98（优选≥50至≤95，更优选≥60至≤90）的根据DIN ISO 7619-1的肖氏A硬度和≥25至≤90（优选≥30至≤80，更优选≥35至≤65）cm³/10min的根据ISO 1133（190℃，10kg）的熔体体积速率（MVR）。

在该DSC分析中，将材料进行以下温度循环：在零下60℃下1分钟，然后以5K/min加热至200℃，然后以5K/min冷却至零下60℃，然后在零下60℃下1分钟，然后以5K/min加热至200℃。

在根据本发明的用途的另一个优选实施方案中，弹性体是热塑性弹性体，并且具有≥20℃至≤240℃（优选≥40℃至≤220℃，更优选≥70℃至≤200℃）的熔融范围（DSC，差示扫描量热法；以加热速率5K/min的第二次加热），≥40至≤98（优选≥50至≤95，更优选≥60至≤90）的根据DIN ISO 7619-1的肖氏A硬度，5至15（优选≥6至≤12，更优选≥7至≤10）cm³/10min的根据ISO 1133（10kg）的在温度T下的熔体体积速率（MVR），和≤90（优选≤70，更优选≤50）cm³/10min的在该温度T增加20℃的情况下的熔体体积速率（10kg）的变化。

在该DSC分析中，将材料也进行以下温度循环：在零下60℃下1分钟，然后以5K/min加热至240℃，然后以5K/min冷却至零下60℃，然后在零下60℃下1分钟，然后以5K/min加热至240℃。

在根据本发明的用途的另一个优选实施方案中，弹性体是热塑性弹性体，并且具有≥20℃至≤200℃（优选≥40℃至≤190℃，更优选≥70℃至≤180℃）的熔融范围（DSC，差示扫描量热法；以加热速率5K/min的第二次加热），≥40至≤98（优选≥50至≤95，更优选≥60至≤90）的根据DIN ISO 7619-1的肖氏A硬度，5至15（优选≥6至≤12，更优选≥7至≤10）cm³/10min的根据ISO 1133（10kg）的在温度T下的熔体体积速率（MVR），和≤90（优选≤70，更优选≤50）cm³/10min的在该温度T增加20℃的情况下的熔体体积速率（10kg）的变化。

在该DSC分析中，将材料也进行以下温度循环：在零下60℃下1分钟，然后以5K/min加热至200℃，然后以5K/min冷却至零下60℃，然后在零下60℃下1分钟，然后以5K/min加热至200℃。

所述热塑性弹性体，优选热塑性聚氨酯弹性体，具有平滑的熔融特性。熔融特性由根据ISO 1133的MVR（熔体体积速率）随温度的变化确定（预热时间为5分钟，10kg）。当在起始温度T_x下MVR的起始值为5至15cm³/10min，并且由于温度上升20°至T_x+20而增加不超过90cm³/10min时，熔融特性被认为是“平滑的”。

在根据本发明的用途的另一个优选实施方案中，弹性体是由以下组分的反应可以获得的热塑性聚氨酯弹性体：

a）至少一种有机二异氰酸酯

b）至少一种具有对异氰酸酯基团呈反应性的基团的化合物，其数均分子量（M_n）≥500g/mol至≤6000g/mol，b）中所有组分的数均官能度≥1.8至≤2.5

c）至少一种扩链剂，其分子量（M_n）为60-450g/mol，c）中所有扩链剂的数均官能度为1.8至2.5。

为了合成这种热塑性聚氨酯弹性体（TPU），a）中的特定异氰酸酯组分的实例包括：脂族异氰酸酯如亚乙基二异氰酸酯，四亚甲基1,4-二异氰酸酯，六亚甲基-1,6-二异氰酸酯，十二烷-1,12-二异氰酸酯，脂环族二异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯，环己烷1,4-二异氰酸酯，1-甲基环己烷2,4-二异氰酸酯和1-甲基环己烷2,6-二异氰酸酯和相应的异构体混合物，二环己基甲烷4,4'-二异氰酸酯，二环己基甲烷2,4'-二异氰酸酯和二环己基甲烷2,2'-二异氰酸酯和相应的异构体混合物，以及芳族二异氰酸酯如甲苯2,4-二异氰酸酯，甲苯2,4-二异氰酸酯和甲苯2,6-二异氰酸酯的混合物，二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯，二苯基甲烷2,4'-二异氰酸酯和二苯基甲烷2,2'-二异氰酸酯，二苯基甲烷2,4'-二异氰酸酯和二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯的混合物，氨基甲酸酯改性的液体二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯或二苯基甲烷2,4'-二异氰酸酯，4,4'-二异氰酸根合二苯基乙烷-（1,2）和亚萘基1,5-二异氰酸酯。优选使用六亚甲基-1,6-二异氰酸酯，环己烷1,4-二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯，二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯含量大于96重量％的二苯基甲烷二异氰酸酯异构体混合物，特别是二苯基甲烷4,4'-二异氰酸酯和亚萘基1,5-二异氰酸酯。所提及的二异氰酸酯可以单独使用或以彼此混合的形式使用。它们也可以一起使用多至15摩尔％（基于二异氰酸酯总数计算）多异氰酸酯，但多异氰酸酯的添加量可以至多足以产生仍然是热塑性可加工的产物。多异氰酸酯的实例是三苯基甲烷4,4',4''-三异氰酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯。

b）中相对长链的异氰酸酯反应性的化合物的实例包括平均具有至少1.8-3.0个Zerewitinoff-活性氢原子和数均分子量为500至10000g/mol的那些化合物。除具有氨基、硫醇基或羧基的化合物以外，它们特别还包括具有2至3个，优选2个羟基的化合物，特别是数均分子量M_n为500至6000g/mol的那些化合物，特别优选具有数均分子量M_n为600至4000g/mol的那些化合物，例如含羟基的聚酯多元醇，聚醚多元醇，聚碳酸酯多元醇和聚酯聚酰胺。合适的聚酯二醇可以通过使一种或多种在亚烷基中具有2至4个碳原子的环氧烷与含有键合形式的两个活性氢原子的起始分子反应来制备。环氧烷的实例包括：环氧乙烷，1,2-环氧丙烷，表氯醇和1,2-环氧丁烷和2,3-环氧丁烷。优选使用环氧乙烷、环氧丙烷以及1,2-环氧丙烷和环氧乙烷的混合物。环氧烷可以单独使用、交替连续使用或混合使用。有用的起始分子的实例包括水，氨基醇，例如N-烷基-二乙醇胺，例如N-甲基二乙醇胺，以及二醇如乙二醇，1,3-丙二醇，丁烷-1,4-二醇和己烷-1,6-二醇。任选地也可以使用起始分子的混合物。合适的聚醚二醇另外是四氢呋喃的含羟基聚合产物。基于双官能聚醚二醇，也可以使用0重量％至30重量％的比例的三官能聚醚，但最多为产生仍然是热塑性可加工的产物的量。基本上线性的聚醚二醇优选具有500-6000g/mol的数均分子量n。它们可以单独使用或以彼此混合的形式使用。

合适的聚酯二醇可以由例如具有2至12个碳原子，优选4至6个碳原子的二羧酸和多元醇制备。有用的二羧酸的实例包括：琥珀酸，戊二酸，己二酸，辛二酸，壬二酸和癸二酸等脂族二羧酸，或邻苯二甲酸，间苯二甲酸和对苯二甲酸等芳族二羧酸。二羧酸可以单独使用或作为混合物使用，例如以琥珀酸、戊二酸和己二酸混合物的形式使用。为了制备聚酯二醇，可能有利的是使用相应的二羧酸衍生物代替二羧酸，例如在醇基中具有1至4个碳原子的羧酸二酯，羧酸酐或酰氯。多元醇的实例是具有2至10个，优选2至6个碳原子的二醇，例如乙二醇，二甘醇，丁烷-1,4-二醇，戊烷-1,5-二醇，己烷-1,6-二醇，癸烷-1,10-二醇，2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇，丙烷-1,3-二醇或二丙二醇。根据所需的性质，多元醇可以单独使用或彼此混合使用。还可以使用碳酸与所述二醇（特别是具有4-6个碳原子的那些，例如丁烷-1,4-二醇或己烷-1,6-二醇）的酯，ω-羟基羧酸如ω-羟基己酸的缩合产物，内酯例如任选取代的ω-己内酯的聚合产物。所使用的聚酯二醇优选为乙二醇聚己二酸酯，丁烷-1,4-二醇聚己二酸酯，乙二醇丁烷-1,4-二醇聚己二酸酯，己烷-1,6-二醇新戊二醇聚己二酸酯，己烷-1,6-二醇丁烷-1,4-二醇聚己二酸酯和聚己内酯。聚酯二醇优选的数均分子量M_n为450至6000g/mol，可以单独使用或以彼此混合的形式使用。

扩链剂c）平均具有1.8-3.0个Zerewitinoff活性氢原子，分子量为60-450g/mol。这被理解为是指除具有氨基、硫醇基或羧基的化合物之外，具有2-3个，优选2个羟基的那些化合物。

使用的扩链剂优选为具有2至14个碳原子的脂族二醇，例如乙二醇，丙烷-1,2-二醇，丙烷-1,3-二醇，丁烷-1,4-二醇，丁烷-2,3-二醇，戊烷-1,5-二醇，己烷-1,6-二醇，二甘醇和二丙二醇。然而，也适合的是对苯二甲酸与具有2至4个碳原子的二醇的二酯，例如对苯二甲酸双（乙二醇）酯或对苯二甲酸双（丁烷-1,4-二醇）酯，氢醌的羟基亚烷基醚，例如1,4-二（β-羟乙基）氢醌，乙氧基化双酚，例如1,4-二（β-羟乙基）双酚A，（环）脂族二胺，如异佛尔酮二胺，乙二胺，丙-1,2-二胺，丙-1,3-二胺，N-甲基丙-1,3-二胺，N,N'-二甲基乙二胺和芳族二胺如甲苯-2,4-二胺，甲苯-2,6-二胺，3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺或3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺或伯单-、二-、三-或四烷基取代的4,4'-二氨基二苯基甲烷。所使用的扩链剂更优选为乙二醇，丁烷-1,4-二醇，己烷-1,6-二醇，1,4-二（β-羟乙基）氢醌或1,4-二（β-羟乙基）双酚A。也可以使用上述扩链剂的混合物。

此外，也可以使用相对少量的三醇。

相对于异氰酸酯单官能的化合物可以在f）中以基于TPU最多2重量％的比例使用，如所谓的链终止剂。合适的实例包括单胺如丁胺和二丁胺，辛胺，硬脂胺，N-甲基硬脂胺，吡咯烷，哌啶或环己胺，一元醇如丁醇，2-乙基己醇，辛醇，十二烷醇，硬脂醇，各种戊醇，环己醇和乙二醇单甲醚。

优选选择异氰酸酯反应性的物质，使得当制造热塑性可加工的聚氨酯弹性体时，该物质的数均官能度不会显著超过2。如果使用更高官能度的化合物，则整体官能度应当相应地通过具有<2的官能度的化合物而降低。

优选选择异氰酸酯基团和异氰酸酯反应性基团的相对量，使得该比例为0.9:1至1.2:1，优选0.95:1至1.1:1。

根据本发明使用的热塑性聚氨酯弹性体可以含有作为辅助剂和/或添加物的基于TPU总量最多20重量％的常规辅助剂和添加物。典型的辅助剂和添加物是催化剂，防粘连剂，抑制剂，颜料，染料，阻燃剂，抗老化和风化影响的稳定剂以及抗水解、光、热和变色的稳定剂，增塑剂，润滑剂和脱模剂，抑真菌和抑细菌的物质，增强剂和无机和/或有机填料，及其混合物。

添加物的实例是润滑剂，例如脂肪酸酯，其金属皂，脂肪酸酰胺，脂肪酸酯酰胺和硅酮化合物，以及增强剂，例如纤维增强材料如无机纤维，其可以根据现有技术制造并且也可以是上浆的（sized）。所提及的辅助剂和添加物的更多细节可以在专业文献中找到，例如J. H. Saunders和K. C. Frisch的专著 "High Polymers", XVI卷, Polyurethanes, 第1和2部分, Interscience Publishers 1962和1964；R. Gächter和H. Müller的theTaschenbuch für Kunststoff-Additive [Handbook of Plastics Additives] (HanserVerlag Munich 1990) 或DE-A 29 01 774。

合适的催化剂是根据现有技术已知的常规叔胺，例如三乙胺，二甲基环己胺，N-甲基吗啉，N,N'-二甲基哌嗪，2-（二甲基氨基乙氧基）乙醇，二氮杂双环[2.2.2]辛烷等，以及特别是有机金属化合物如钛酸酯，铁化合物或锡化合物如锡二乙酸盐，锡二辛酸盐，锡二月桂酸盐或脂族羧酸的二烷基锡盐如二乙酸二丁基锡或二月桂酸二丁基锡等。优选的催化剂是有机金属化合物，特别是钛酸酯，铁化合物和锡化合物。基于TPU的总量，所使用的TPU中的催化剂的总量通常为约0重量％至5重量％，优选0重量％至2重量％。

根据本发明适用的聚氨酯弹性体可以例如是2-组分浇注型弹性体。它们可以通过已知方法从包含如下的反应混合物中获得：

a）至少一种有机多异氰酸酯

b）至少一种具有对异氰酸酯基团呈反应性的基团的化合物，其具有≥500g/mol至≤6000g/mol的数均分子量（M_n）和所有组分的数均官能度至少≥2.1

c）任选的至少一种分子量（M_n）为60-450g/mol的扩链剂。

关于多异氰酸酯和NCO-反应性的化合物的细节，参考上述细节。

在根据本发明的用途的另一个优选实施方案中，弹性体是热塑性弹性体，并且具有≥20℃至≤100℃的熔融范围（DSC，差示扫描量热法；以加热速率5K/min的第二次加热）并且具有≥10Pa·s至≤1000000Pa·s的复数粘度大小|η*|（通过在100℃和1/s的剪切速率下的板/板振动剪切粘度计在熔体中的粘度测量而测定）。

该热塑性弹性体的熔融范围为≥20℃至≤100℃，优选≥25℃至≤90℃，更优选≥30℃至80℃。在用于测定熔融范围的DSC分析中，将材料进行以下温度循环：在零下60℃下1分钟，然后以5K/min加热至200℃，然后以5K/min冷却至零下60℃，然后在零下60℃下1分钟，然后以5K/min加热至200℃。

可以通过上述DSC方案测定的熔融操作开始和熔化操作结束之间的温度间隔可以为≤20℃，优选≤10℃，更优选≤5℃。

所述热塑性弹性体也具有≥10Pa·s至≤1000000Pa·s的复数粘度大小|η*|（通过在100℃和1/s的剪切速率下根据ISO 6721-10的板/板振动粘度计在熔体中的粘度测量而测定）。|η*|优选≥100Pa·s至500000Pa·s，更优选≥1000Pa·s至200000Pa·s。

复数粘度大小|η*|描述了在动态/机械材料分析中粘弹性模量G'（储能模量）和G''（损耗模量）与激发频率ω的比率：

所述热塑性弹性体优选为热塑性聚氨酯弹性体。

在根据本发明的用途的另一个优选实施方案中，弹性体是可由多异氰酸酯组分和多元醇组分的反应获得的热塑性聚氨酯弹性体，其中多元醇组分包含具有≥25℃的无流动点（ASTM D5985）的聚酯多元醇。

在提供该聚氨酯的反应中，任选也可以使用分子量范围为≥62至≤600g/mol的二醇作为扩链剂。

所述多异氰酸酯组分可以包含对称多异氰酸酯和/或非对称多异氰酸酯。对称多异氰酸酯的实例是4,4'-MDI和HDI。

在非对称多异氰酸酯的情况下，分子中一个NCO基团的立体环境与另一个NCO基团的立体环境不同。在这种情况下，一个异氰酸酯基团与对异氰酸酯呈反应性的基团例如OH基团更快地反应，而剩余的那个异氰酸酯基团反应性较低。多异氰酸酯的非对称结构的结果是用这些多异氰酸酯形成的聚氨酯也具有不够直链的结构。

合适的非对称多异氰酸酯的实例选自：2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯，乙基亚乙基二异氰酸酯，二环己基甲烷二异氰酸酯（H₁₂-MDI）的非对称异构体，1,4-二异氰酸根合环己烷的非对称异构体，1,3-二异氰酸根合环己烷的非对称异构体，1,2-二异氰酸根合环己烷的非对称异构体，1,3-二异氰酸根合环戊烷的非对称异构体，1,2-二异氰酸根合环戊烷的非对称异构体，1,2-二异氰酸根合环丁烷的非对称异构体，1-异氰酸根合甲基-3-异氰酸根合-1,5,5-三甲基环己烷（异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI），1-甲基-2,4-二异氰酸根合环己烷，1,6-二异氰酸根合-2,2,4-三甲基己烷，1,6-二异氰酸根合-2,4,4-三甲基己烷，5-异氰酸根合-1-（3-异氰酸根合丙-1-基）-1,3,3-三甲基环己烷，5-异氰酸根合-1-（4-异氰酸根合丁-1-基）-1,3,3-三甲基环己烷，1-异氰酸根合-2-（3-异氰酸根合丙-1-基）环己烷，1-异氰酸根合-2-（2-异氰酸根合乙-1-基）-环己烷，2-庚基-3,4-双（9-异氰酸根合壬基）-1-戊基环己烷，降冰片烷二异氰酸根合甲基，二苯基甲烷2,4'-二异氰酸酯（MDI），甲苯2,4-和2,6-二异氰酸酯（TDI），所列举的二异氰酸酯的衍生物，特别是二聚或三聚类型，或它们至少两种的组合。

优选4,4'-MDI或包含IPDI和HDI的混合物作为多异氰酸酯组分。

所述多元醇组分包括具有≥25℃，优选≥35℃，更优选≥35℃至≤55℃的无流动点（ASTM D5985）的聚酯多元醇。为了确定无流动点，将含有样品的刻度容器设定为缓慢旋转（0.1rpm）。柔性安装的测量头浸入样品中，并且达到无流动点时，由于粘度突然增加而从其位置移开；所产生的倾斜运动触发传感器。

可以具有这种无流动点的聚酯多元醇的实例是邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐或对称的α,ω-C₄-至C₁₀-二羧酸与一种或多种C₂-至C₁₀-二醇的反应产物。它们的数均分子量M_n优选≥400g/mol至≤6000g/mol。合适的二醇尤其是单乙二醇，丁烷-1,4-二醇，己烷-1,6-二醇和新戊二醇。

优选的聚酯多元醇下面通过其酸和二醇组分的说明而具体说明：己二酸+单乙二醇；己二酸+单乙二醇+丁烷-1,4-二醇；己二酸+丁烷-1,4-二醇；己二酸+己烷-1,6-二醇+新戊二醇；己二酸+己烷-1,6-二醇；己二酸+丁烷-1,4-二醇+己烷-1,6-二醇；邻苯二甲酸/酸酐+单乙二醇+三羟甲基丙烷；邻苯二甲酸/酸酐+单乙二醇。优选的聚氨酯由包含IPDI和HDI的混合物作为多异氰酸酯组分和包含上述优选的聚酯多元醇的多元醇组分获得。特别优选包含IPDI和HDI的混合物作为多异氰酸酯组分与己二酸+丁烷-1,4-二醇+己烷-1,6-二醇的聚酯多元醇的组合，用于形成聚氨酯。

进一步优选的是，这些聚酯多元醇具有≥25至≤170mg KOH/g的OH值（DIN 53240）和/或≥50至≤5000mPa·s的粘度（75℃，DIN 51550）。

一个实例是可从多异氰酸酯组分和多元醇组分的反应获得的聚氨酯，其中多异氰酸酯组分包含HDI和IPDI，并且其中多元醇组分包含聚酯多元醇，其可通过包含己二酸与摩尔比≥1:4至≤4:1的己烷-1,6-二醇和丁烷-1,4-二醇的反应混合物的反应获得，其数均分子量M_n（GPC，相对于聚苯乙烯标准）≥4000g/mol至≤6000g/mol。这样的聚氨酯可以具有≥4000Pa·s至≤160000Pa·s的复数粘度大小|η*|（通过在100℃和1/s的剪切速率下根据ISO 6721-10的板/板振动粘度计在熔体中的粘度测量而测定）。

合适的聚氨酯的另一个实例是：

1. 具有末端羟基的基本上线性的聚酯聚氨酯，如EP 0192946 A1所述，其通过如下反应制备：

a）分子量高于600的聚酯二醇和任选的

b）作为扩链剂的分子量范围为62至600g/mol的二醇与

c）脂族异氰酸酯，

将组分a）和b）的羟基与组分c）的异氰酸酯基团的当量比保持为1:0.9至1:0.999，其中组分a）的至少80重量％由分子量范围为4000至6000的聚酯二醇组成，该聚酯二醇基于（i）己二酸和（ii）摩尔比为4:1至1:4的1,4-二羟基丁烷和1,6-二羟基己烷的混合物。

在1.中给出的聚酯聚氨酯中，优选组分a）的100%由分子量为4000至6000的聚酯二醇组成，其制备使用摩尔比为7:3至1:2的1,4-二羟基丁烷和1,6-二羟基己烷的混合物作为二醇混合物。

在1.中给出的聚酯聚氨酯中，进一步优选组分c）包含IPDI和另外的HDI。

在1.中给出的聚酯聚氨酯中，进一步优选其制备还涉及使用选自1,2-二羟基乙烷，1,3-二羟基丙烷，1,4-二羟基丁烷，1,5-二羟基戊烷，1,6-二羟基己烷或它们至少2种的组合作为组分b）的烷二醇，其量为至多200羟基当量％，基于组分a）。

所述热塑性弹性体在加热至100℃并以4℃/min的冷却速度冷却至20℃之后，在25℃至40℃的温度范围内，≥1min（优选≥1min至≤30min，更优选≥10min至≤15min），可以具有≥100kPa至≤1MPa的储能模量G'（通过在1/s的剪切速率下使用根据ISO 6721-10的板/板振动粘度计在各种情况下在主要温度下测定），和在冷却至20℃和储存20分钟后，具有≥10 MPa的储能模量G'（通过在1/s的剪切速率下使用根据ISO 6721-10的板/板振动粘度计在20℃下测定）。

在根据本发明的用途的另一个优选实施方案中，在多孔体中，空隙体积构成所述体的体积的≥50％至≤99％，优选≥55％至≤95％，更优选≥60％至≤90％。通过获悉所述体的起始材料的密度和所述体本身的密度，可以容易地确定该参数。优选地，空隙体积构成所述体的体积的≥65％至≤85％。

在根据本发明的用途的另一个优选实施方案中，节点在所述体的体积的至少一部分中以周期性重复的方式分布在多孔体中。如果节点以周期性重复的方式分布在体积中，则可以通过晶体学描述这种情况。节点可以根据14个布拉维点阵布置：简单立方（sc），体心立方（bcc），面心立方（fcc），简单四方，体心四方，简单斜方，基心斜方，体心斜方，面心斜方，简单六方，斜方六面体，简单单斜，基心单斜和三斜。优选的是立方点阵sc、fcc和bcc。

至少在空间中的节点的规则排列的情况下，多孔体的构建也可以描述为中空通道穿过在前的固体的结果。因此，在根据本发明的用途的另一个优选实施方案中，多孔体中的空隙体积形成为相互贯穿的第一组、第二组和第三组通道的形式，其中大量的各个通道在相应各自组的通道内彼此平行延伸，并且所述第一组通道、第二组通道和第三组通道在不同的空间方向上延伸。

为了使用多孔体作为衬垫、床垫等，当其含有具有不同机械性能的区域，特别是具有不同压缩硬度和可能不同的tanδ值的区域时，可能是有利的。因此，肩部面积的区域中的床垫可以配置成允许人侧躺时降低到比人的身体的其余部分更低的水平，以便使人相对于脊柱整体仍然躺直。如果所述体采用一体式床垫的形式，则机械性能的变化尤其可以通过下文描述的一个或两个实施方案来实现。在这方面，可以实现模块构建以得到一体式床垫、一体式衬垫等。

在根据本发明的用途的另一个实施方案中，所述多孔体中相邻支柱之间的平均最小角度≥30°至≤140°，优选≥45°至≤120°，更优选≥0°至≤100°。在所述体的无应力状态下总是确保这个角度。相邻支柱是那些具有共同节点的支柱。两个相邻支柱之间的最小角度应当理解为，考虑到一个支柱的多个相邻支柱与所涉及的支柱形成不同的角度，选择这些角度中的最小的角度。其中的一个实例是具有以化学语言表示的八面体配位的节点。六个支柱从该节点引出，相对的支柱彼此形成180°的角度和在一个平面上直接相邻的支柱彼此形成90°的角度。在该实例中，相邻支柱之间的最小角度将为90°。

在根据本发明的用途的另一个优选实施方案中，在所述体的第一区域中的节点的空间密度因此不同于在所述体的第二区域中的节点的空间密度。从几何形状角度来说，这里考虑节点的中心。在所述体的第一区域中的节点的空间密度例如可以为≥5节点/cm³至≤200节点/cm³，优选≥10节点/cm³至≤100节点/cm³，更优选≥3节点/cm³至≤60节点/cm³。在不同于所述第一区域中的密度的条件下，在所述体的第二区域中的节点的空间密度例如可以为≥5节点/cm³至≤200节点/cm³，优选≥10节点/cm³至≤100节点/cm³，更优选≥3节点/cm³至≤60节点/cm³。

也可以如下表示空间密度的差异：在所述体的第一区域中的节点的空间密度为在所述体的第二区域中的节点的空间密度的≥1.1倍至≤10倍，优选≥1.5倍至≤7倍，更优选≥2倍到≤5倍。

具体实例是具有≥39节点/cm³至≤41节点/cm³的第一区域中的节点的密度和≥19节点/cm³至≤21节点/cm³的第二区域中的节点的密度的多孔体。

在根据本发明的用途的一个优选实施方案中，在所述多孔体中，在所述体的第一区域中的所述体的材料不同于在所述体的第二区域中的材料。具有相应不同机械性能的不同材料优选可以用于熔融分层方法中，其中各个打印头用于制造所述体的多于一种材料。有用的材料是来自一个物质类别的两种不同材料，例如具有不同弹性模量的两种热塑性聚氨酯弹性体，或者来自不同物质类别的两种材料。其中的一个实例是选自如下的两种材料：热塑性弹性体（TPE），热塑性聚氨酯（TPU），聚碳酸酯（PC），聚酰胺（PA），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），环烯烃共聚酯（COC），聚醚醚酮（PEEK），聚醚酰胺酮（PEAK），聚醚酰亚胺（PEI），聚酰亚胺（PI），聚丙烯（PP）或聚乙烯（PE），丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS），聚乳酸（PLA），聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），聚苯乙烯（PS），聚氯乙烯（PVC），聚甲醛（POM），聚丙烯腈（PAN），聚丙烯酸酯或赛璐珞。

附图说明

通过参考优选实施方案的附图详细说明本发明，但本发明不限于此。

图1显示第一视角中的多孔体，

图2显示另一个视角中的图1的多孔体，

图3显示另一个视角中的图1的多孔体，

图4显示另一个多孔体，

图5显示根据实施例1和2的多孔结构。

图1以透视图示出了具有通过支柱100彼此连接的节点200的三维网络的多孔体10。支柱100之间是空隙空间300。在所述体10的边缘处具有截断的节点201，从这些截断的节点201引出的支柱仅投向所述体10的内部。图2示出了第一等距视图中的相同体10，和图3示出了另一个等距视图中的相同体10，对应于所述体10的一侧的俯视图。在图3所示的所述体10的外表面上，也有由附图标记202表示的截断的节点。

根据本发明的所述体10中的节点200可以在其体积的至少一部分中规则分布。它们同样可能在其体积的至少一部分中不规则分布。还有可能的是，所述体10具有节点200处于规则分布中的一个或多个子体积，和节点200处于不规则分布中的一个或多个子体积。

根据本发明的多孔体10中由支柱100和节点200构成的网络的结构，特定的机械性能也可以随在所述体上确定它们的空间方向而变化。例如，对于图1至3所示的所述体10的情况。沿着对应于单元晶格的基本因子的空间方向，压缩硬度和tanδ值尤其可以不同于例如在包括所有三个基本范围（base spectres）作为分向量的空间方向上。

空隙体积300可以构成所述体10的体积的≥50％至≤99％，优选≥55％至≤95％，更优选≥60％至≤90％。通过获悉所述体的起始材料的密度和所述体本身的密度，可以容易地确定该参数。

优选地，所述体10的体积的至少一部分中的节点200处于周期性的重复分布。当体积中的节点200处于周期性的重复分布时，可以通过晶体学来描述这种情况。节点可以根据14个布拉维点阵布置：简单立方（sc），体心立方（bcc），面心立方（fcc），简单四方，体心四方，简单斜方，基心斜方，体心斜方，面心斜方，简单六方，斜方六面体，简单单斜，基心单斜和三斜。优选的是立方点阵sc、fcc和bcc。

根据晶体学观点，将一个节点200连接到其它节点上的支柱100的数量可以视为节点200的配位数。从节点200引出的支柱100的平均数可以是≥4至≤12，但也可以实现在晶体学中不常见或不可能的配位数。为了确定配位数，不考虑如在图1中的附图标记201所示的在所述体的外表面上的截断的节点。

当通过增材制造技术制造根据本发明的多孔体时，可以特别地实现在晶体学中不常见或不可能的配位数。同样可能的是，第一组节点200具有第一平均数量的支柱100，并且第二组节点具有第二平均数量的支柱100，其中第一平均数量不同于第二平均数量。

在图1至3所示的所述体10中，节点200以体心立方点阵布置。配位数和因此从其引出的支柱的平均数量为8。

相邻支柱100之间的平均最小角度可以为≥30°至≤140°，优选≥45°至≤120°，更优选≥50°至≤100°。在图1至3所示的所述体10的情况下，在所有点上，支柱100之间的最小角度为约70.5°（acrcos（1/3）），正如从与立方体的空间对角线之间的角度相关的三角函数可以推导的。

至少在空间中的节点200的规则排列的情况下，所述多孔体的结构也可以描述为中空通道穿过在前的固体20的结果。因此，如图4所示，空腔300可采取相互贯穿的第一组310、第二组320和第三组330通道的形式，其中大量的各个通道311, 321, 331在相应各自组的通道内彼此平行延伸，并且所述第一组通道310、第二组通道320和第三组通道330在不同的空间方向上延伸。

图4所示的所述体20在该图左侧所示的部分中具有相比于在该图右侧所示的部分中更高的节点200的空间密度。为了更好地说明，参考右侧所示的部分讨论前述实施方案。各个通道311的排列310（其方向由箭头指示）以与面对其的所述体的面成直角地延伸穿过所述体。当然不仅仅是由附图标记所示的三种通道，而是所有的通道都与所指定的面成直角地延伸穿过所述体。

这同样适用于通道组320的通道321和通道组330的通道331，它们彼此成直角并与第一通道组310的通道311成直角。保留在相互贯穿的通道311, 321, 331之间的所述体的材料形成支柱100和节点200。

各个通道311, 321, 331可以具有多边形或圆形横截面。多边形横截面的实例是三角形，四边形，五边形和六边形横截面。图4示出了所有通道311, 321, 331的正方形横截面。在第一组310、第二组320和第三组330通道内的各个通道311, 321, 331都可以具有相同的横截面。这在图4中示出。

第一组通道310的各个通道311的横截面、第二组通道320的各个通道321的横截面和第三组通道330的各个通道331的横截面同样可以彼此不同。例如，通道311可以具有正方形横截面，通道321是圆形横截面，并且通道331是六边形横截面。通道的横截面确定支柱100的形状，因此在不同横截面的情况下，也可以根据空间方向实现所述体20的不同特性。

在一个变型方案中，在所述体20的第一区域中的节点200的空间密度可以不同于在所述体20的第二区域中的节点200的空间密度。这在根据图4的一体式体20中以示意形式示出。如已经提到的，其中所示的所述体20在该图左侧所示的部分中具有相比于在该图右侧所示的部分中更高的节点200的空间密度。在左手部分中的每隔一个节点200才与在右手部分中的节点200形成支柱100。

结合实施例1和2如下在具体实施方式中描述图5。

具体实施方式

实施例

在以下实验中使用的根据本发明的材料和长丝在低于240℃的温度下通过挤出原料（以在粗材料中最大直径为4至6mm的颗粒、丸粒、粉末或切块的形式）制造成直径1.75毫米的长丝。

根据本发明的直径为1.75mm的热塑性聚氨酯（TPU）长丝通过挤出基于脂族异氰酸酯醚/酯混合型的肖氏硬度85A的TPU品级和基于芳族异氰酸酯型的肖氏硬度90A的TPU品级而制造。

所有细丝在使用前在真空干燥柜中在30℃下干燥24小时。

使用增材制造方法制造本发明的两种多孔体，并测量它们的压缩硬度。

实施例1

使用熔融沉积建模（FDM）的增材制造方法制造多孔体。建造材料是热塑性聚氨酯（TPU）长丝，其通过挤出基于芳族异氰酸酯型的肖氏硬度90A的TPU品级的丸粒得到具有1.75mm直径的圆形长丝。将该长丝送入安装在Prusa I3打印机上的DD3挤出机中。DD3挤出机的喷嘴温度设定为235℃，打印速度设定为25mm/s。

根据如图5所示的支架结构的一部分，使用所述TPU长丝逐层打印多孔体作为边长L为30mm，条宽110为2.5mm和体心点阵的节点200之间的距离120为4.5mm的立方体。所述支架结构部分的选择方式使得所有条在立方体的表面处在截断的节点202中和在立方体的边缘处在截断的节点201中终止。

根据DIN EN ISO 3386-1:2010-09使用德国Instron® GmbH的Instron 5566机器测量制造的多孔体的压缩硬度。测量在室温（23℃）和横移速度为100mm/min下进行。多孔体连续压缩3次40％（对应于残余高度L0为60％ = 与未压缩立方体的3cm高度L相比为1.8cm），并且立即使用相同的横移速度松弛。之后，多孔结构第四次压缩40％，记录用于该压缩的力。该值在表1中给出。

实施例2

制造如实施例1的多孔体，不同的是使用基于脂族异氰酸酯醚/酯混合型的肖氏硬度85A的TPU品级的长丝。打印机设置如同实施例1中给出的打印机设置，并且如实施例1所述进行压缩硬度测量。

材料	实施例1的TPU品级，肖氏A 90	实施例2的TPU品级，肖氏A 85
			宽度 [mm]	29.8	28.7
长度 [mm]	28.3	28.2
			高度 [mm]	28.3	29.1
面积 [mm²]	800.9	820.6
			体积 [mm³]	23866.5	23551.8
重量 [g]	4.1550	3.7200
			密度 [g/cm³]	0.1741	0.1579
压缩40%的力 [N]	25.3	18.9
			模量 [N/mm²] 或 Mpa	0.0316	0.0230
模量 [kPa]	31.6	23.0

表1：基于DIN EN ISO 3386-1:2010-09的压缩强度测量。

可以清楚地观察到，根据本发明的3D打印的本发明几何设计和材料硬度（肖氏A）<98的材料的适当组合再结合本发明的空隙密度和分布产生优异的机械结果并且极好地完成40％压缩，根据DIN EN ISO 3386-1:2010-09为≥10至≤100kPa。

Claims

1.弹性聚合物在增材制造方法中用于制造多孔体（10, 20）的用途，

其特征在于

多孔体（10, 20）包括通过支柱（100）彼此连接的节点（200）的三维网络，以及存在于支柱（100）之间的空隙体积（300），其中支柱（100）的平均长度≥200μm至≤50mm，支柱（100）的平均厚度≥100μm至≤5mm，

所述聚合物是选自如下的弹性体：热固性聚氨酯弹性体（PUR），热塑性共聚酰胺（TPA），热塑性共聚酯（TPC），热塑性烯烃基弹性体（TPO），苯乙烯嵌段共聚物（TPS），热塑性聚氨酯基弹性体（TPU），交联的热塑性烯烃基弹性体（TPV），热塑性聚氯乙烯基弹性体（PVC），热塑性硅酮基弹性体以及这些弹性体中的至少两种的组合，

其中所述多孔体适用于承载流汗身体，并且具有≥10至≤100kPa的压缩硬度，40％压缩，根据DIN EN ISO 3386-1:2010-09。

2.根据权利要求1所述的用途，其中所述弹性体是热塑性弹性体，并且具有通过差示扫描量热法（DSC）以加热速率5K/min进行第二次加热测量的≥20℃至≤240℃的熔融范围，≥40至≤98的根据DIN ISO 7619-1的肖氏A硬度和根据ISO 1133以190℃，10kg测量的≥25至≤90cm³/10min的熔体体积速率（MVR）。

3.根据权利要求1所述的用途，其中所述弹性体是热塑性弹性体，并且具有通过差示扫描量热法（DSC）以加热速率5K/min进行第二次加热测量的≥20℃至≤200℃的熔融范围，≥40至≤98的根据DIN ISO 7619-1的肖氏A硬度和根据ISO 1133以190℃，10kg测量的≥25至≤90cm³/10min的熔体体积速率（MVR）。

4.根据权利要求1、2或3所述的用途，其中所述弹性体是热塑性弹性体，并且具有通过差示扫描量热法（DSC）以加热速率5K/min进行第二次加热测量的≥20℃至≤200℃的熔融范围，

≥40至≤98的根据DIN ISO 7619-1的肖氏A硬度，

5至15cm³/10min的根据ISO 1133以10kg测量的在温度T下的熔体体积速率（MVR），以及

≤90cm³/10min的在该温度T增加20℃的情况下以10kg测量的熔体体积速率的变化。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用途，其中所述弹性体是由以下组分的反应获得的热塑性聚氨酯弹性体：

a）至少一种有机二异氰酸酯

6.根据权利要求1所述的用途，其中所述弹性体是热塑性弹性体，并且具有通过差示扫描量热法（DSC）以加热速率5K/min进行第二次加热测量的≥20℃至≤100℃的熔融范围，并且具有通过在100℃和1/s的剪切速率下的板/板振动剪切粘度计在熔体中的粘度测量而测定的≥10Pa·s至≤1000000Pa·s的复数粘度大小|η*|。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的用途，其中所述弹性体是由多异氰酸酯组分和多元醇组分反应获得的热塑性聚氨酯弹性体，其中所述多元醇组分包含具有根据ASTM D5985的≥25℃的无流动点的聚酯多元醇。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用途，其中所述多孔体（10, 20）中的空隙体积（300）构成所述体（10, 20）的体积的≥50％至≤99％。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的用途，其中所述节点（200）在所述体（10, 20）的体积的至少一部分中以周期性重复的方式分布在所述多孔体（10, 20）中。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的用途，其中所述多孔体（10, 20）中的空隙体积（300）形成为相互贯穿的第一组（310）、第二组（320）和第三组（330）通道的形式，其中各相应组的通道中的大量个体通道（311, 321, 331）彼此平行延伸，并且所述第一组通道（310）、第二组通道（320）和第三组通道（330）在不同的空间方向上延伸。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的用途，其中所述多孔体（10, 20）中的相邻支柱（100）之间的平均最小角度≥30°至≤140°。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的用途，其中在所述多孔体（10, 20）中，在所述体（10, 20）的第一区域中的所述节点（200）的空间密度不同于在所述体（10, 20）的第二区域中的所述节点（200）的空间密度。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的用途，其中在所述多孔体（10, 20）中，在所述体（10, 20）的第一区域中的所述体（10, 20）的材料不同于在所述体（10, 20）的第二区域中的材料。