一种用于3d打印材料的表面涂料

文档序号：1587075 发布日期：2020-02-04 浏览：28次 >En<

阅读说明：本技术 一种用于3d打印材料的表面涂料 (Surface coating for 3D printing material ) 是由杜倩于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于3D打印材料的表面涂料,本发明所述的涂料组成及配比为：1000份水、40～60份CuSO<Sub>4</Sub>、30～50份SnSO<Sub>4</Sub>、300～400份乙二胺四甲叉磷酸钠、20～40份六偏磷酸钠、10～30份乙二胺四乙酸二钠、1～2份光亮剂。采用本发明所提供的涂料,可以使得3D打印物具有金属质感、金属光泽,同时增加其耐磨性及抗氧化性。(The invention discloses a surface coating for a 3D printing material, which comprises the following components in parts by weight: 1000 parts of water and 40-60 parts of CuSO 4 30-50 parts of SnSO 4 300-400 parts of ethylene diamine tetra-methylene sodium phosphate, 20-40 parts of sodium hexametaphosphate, 10-30 parts of disodium ethylene diamine tetraacetate and 1-2 parts of brightener. By adopting the coating provided by the invention, a 3D printed product has metal texture and metal luster, and the wear resistance and the oxidation resistance of the 3D printed product are improved.)

一种用于3D打印材料的表面涂料

技术领域

本发明属于精细化学品技术领域，具体涉及一种用于3D打印材料的表面涂料。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、***以及其他领域都有所应用。

3D打印的材料，通常为热塑性塑料。如果能在其表面形成金属质感、金属光泽，则能够使其具有更加广阔的应用场景。

因此需要一种合适的方案来解决上述问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种用于3D打印材料的表面涂料。该涂料可以使得3D打印物具有金属质感、金属光泽，同时增加其耐磨性及抗氧化性。

技术方案：本发明所述的用于3D打印材料的表面涂料，组成为：水、CuSO₄、SnSO4、乙二胺四甲叉磷酸钠、六偏磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠、光亮剂。CuSO₄和SnSO4用于提供表面金属层所需的Cu和Sn离子，乙二胺四甲叉磷酸钠作为主络合剂，帮助形成更稳定的金属络合离子，降低金属沉积速度，使表面金属层更为细致；六偏磷酸钠为辅助络合剂，帮助提高镀的液稳定性，扩展阴极的电流密度范围和提高阴极电流效率；乙二胺四乙酸二钠为涂料PH值的调节剂。

进一步的，本发明所述的涂料组成及配比为：1000份水、40～60份CuSO₄、30～50份SnSO₄、300～400份乙二胺四甲叉磷酸钠、20～40份六偏磷酸钠、10～30份乙二胺四乙酸二钠、1～2份光亮剂。对于本发明来说，CuSO₄和SnSO4，如果超过所述范围易于导致表面金属层沉积速率加快，内应力增加。如果低于所述范围则Cu和Sn离子含量不足，表面金属层生长缓慢。因此，20～30份CuSO₄、15～25份SnSO4，比较适宜，更优选的30份CuSO₄，15份SnSO4。

为了使得3D打印材料的表面能够具有适宜的金属质感和金属光泽，本发明的光亮剂较为重要。具体的本发明所述的光亮剂，其组分及含量为：

苯亚甲基丙酮 3-5％

聚氧乙烯烷基醇酰胺 6-10％

亚甲基二萘磺酸钠 2-5％

山梨酸钠 6-9％

吡啶-3-甲酸 0.5-1.0％

氧化铝 25-30％

低电位走位剂 0.05-0.20％

水余量。

具体的，所述的低电位走位剂为双苯磺酰亚胺，因为有着磺酰亚胺的官能团结构，其性能上也具有能使表面金属层结晶细小，增加延展性，扩大电流密度范围的作用，同时还具有抗杂和增白的能力。一个典型的优选配方为：苯亚甲基丙酮4％；聚氧乙烯烷基醇酰胺8％；亚甲基二萘磺酸钠3％；山梨酸钠7％；吡啶-3-甲酸0.8％；氧化铝

28％；低电位走位剂0.1％；水余量。

对于本发明来说，光亮剂含量也很重要，本发明1000份水配比1～2份光亮剂，低于所述范围容易导致表面金属层颜色灰暗，高于所述范围则会导致表面金属层起皱，因此，优选，1份光亮剂。

进一步的改进。本发明中还可以添加微量的石墨烯。通过石墨烯对Cu/Sn表面金属层进行改性，提高表面金属层的硬度并降低其摩擦系数，改善其耐磨性能。本发明选择氟化石墨烯，是因为氟化石墨烯具有一定的亲水性，不需要加入分散剂，便能较好的分散在涂料中。不过氟化石墨烯的量需要控制得当，1000份水配比0.0005～0.002份石墨烯，如果过高会造成石墨烯溶解困难，导致表面金属层中出现单纯的石墨烯颗粒，果然低于，表面金属层中石墨烯含量较低，改性效果差。本发明优选0.0012份石墨烯。所述石墨烯采用石墨/氟化石墨与碳酸铵球磨60h得到。

本发明的一个典型优选配方为：1000份水，30份CuSO₄，15份SnSO4为，160份乙二胺四甲叉磷酸钠，15份六偏磷酸钠，10份乙二胺四乙酸二钠，1份光亮剂。

本发明的改进后的一个典型优选配方为：1000份水，30份CuSO₄，15份SnSO4为，160份乙二胺四甲叉磷酸钠，15份六偏磷酸钠，10份乙二胺四乙酸二钠，1份光亮剂，0.0012份石墨烯。

有益效果：采用本方法可以使得3D打印材料具有金属质感、及金属光泽。本发明能够电沉积出具有优异的耐磨、耐氧化性能和更高的硬度的金属表面层。尤其是石墨烯改性，可以进一步的增加其耐磨性能。

具体实施方式

：

实施例1

光亮剂：苯亚甲基丙酮3％；聚氧乙烯烷基醇酰胺6％；亚甲基二萘磺酸钠2％；山梨酸钠6％；吡啶-3-甲酸0.5％；氧化铝25％；低电位走位剂0.05％；水余量。

实施例2

光亮剂：苯亚甲基丙酮5％；聚氧乙烯烷基醇酰胺10％；亚甲基二萘磺酸钠5％；山梨酸钠9％；吡啶-3-甲酸1.0％；氧化铝30％；低电位走位剂0.20％；水余量。

实施例3

光亮剂：苯亚甲基丙酮4％；聚氧乙烯烷基醇酰胺8％；亚甲基二萘磺酸钠3％；山梨酸钠7％；吡啶-3-甲酸0.8％；氧化铝28％；低电位走位剂0.1％；水余量。

实施例4

1，按照配比，准备好原料：1000份水、40份CuSO₄、30份SnSO₄、300份乙二胺四甲叉磷酸钠、20份六偏磷酸钠、10份乙二胺四乙酸二钠、1份光亮剂(实施例3所得)。