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、枪支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。技术实现要素：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41，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)。2，将乙二胺四甲叉磷酸钠加入去离子水中，搅拌至完全溶解后再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌至乙二胺四乙酸二钠完全溶解后备用。3，向去离子水中，依次加入cuso4·5h2o、snso4·7h2o、六偏磷酸钠和光亮剂，搅拌至完全溶解。4，将步骤3中的溶液加入步骤2的溶液中，继续搅拌均匀后静置24h。实施例51，按照配比，准备好原料：1000份水、60份cuso4、50份snso4、400份乙二胺四甲叉磷酸钠、40份六偏磷酸钠、30份乙二胺四乙酸二钠、2份光亮剂(实施例3所得)。2，将乙二胺四甲叉磷酸钠加入去离子水中，搅拌至完全溶解后再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌至乙二胺四乙酸二钠完全溶解后备用。3，向去离子水中，依次加入cuso4·5h2o、snso4·7h2o、六偏磷酸钠和光亮剂，搅拌至完全溶解。4，将步骤3中的溶液加入步骤2的溶液中，继续搅拌均匀后静置24h。实施例61，按照配比，准备好原料：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(实施例3所得)。2，将乙二胺四甲叉磷酸钠加入去离子水中，搅拌至完全溶解后再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌至乙二胺四乙酸二钠完全溶解后备用。3，向去离子水中，依次加入cuso4·5h2o、snso4·7h2o、六偏磷酸钠和光亮剂，搅拌至完全溶解。4，将步骤3中的溶液加入步骤2的溶液中，继续搅拌均匀后静置24h。实施例71，按照配比，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(实施例1所得)。2，将乙二胺四甲叉磷酸钠加入去离子水中，搅拌至完全溶解后再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌至乙二胺四乙酸二钠完全溶解后备用。3，向去离子水中，依次加入cuso4·5h2o、snso4·7h2o、六偏磷酸钠和光亮剂，搅拌至完全溶解。4，将步骤3中的溶液加入步骤2的溶液中，继续搅拌均匀后静置24h。实施例81，按照配比，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(实施例2所得)。2，将乙二胺四甲叉磷酸钠加入去离子水中，搅拌至完全溶解后再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌至乙二胺四乙酸二钠完全溶解后备用。3，向去离子水中，依次加入cuso4·5h2o、snso4·7h2o、六偏磷酸钠和光亮剂，搅拌至完全溶解。4，将步骤3中的溶液加入步骤2的溶液中，继续搅拌均匀后静置24h。实施例91，按照配比，准备好原料：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(实施例3所得)，0.0005份石墨烯。2，将乙二胺四甲叉磷酸钠加入去离子水中，搅拌至完全溶解后再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌至乙二胺四乙酸二钠完全溶解后备用。3，将石墨烯加入去离子水中，搅拌均匀，然后在50～60℃温度范围内超声振动至氧化石墨烯完全溶解；依次加入cuso4·5h2o、snso4·7h2o、六偏磷酸钠和光亮剂，搅拌至完全溶解。4，将步骤3中的溶液加入步骤2的溶液中，继续搅拌均匀后静置24h。实施例101，按照配比，准备好原料：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(实施例3所得)，0.001份石墨烯。2，将乙二胺四甲叉磷酸钠加入去离子水中，搅拌至完全溶解后再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌至乙二胺四乙酸二钠完全溶解后备用。3，将石墨烯加入去离子水中，搅拌均匀，然后在50～60℃温度范围内超声振动至氧化石墨烯完全溶解；依次加入cuso4·5h2o、snso4·7h2o、六偏磷酸钠和光亮剂，搅拌至完全溶解。4，将步骤3中的溶液加入步骤2的溶液中，继续搅拌均匀后静置24h。实施例111，按照配比，准备好原料：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(实施例3所得)，0.0012份石墨烯。2，将乙二胺四甲叉磷酸钠加入去离子水中，搅拌至完全溶解后再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌至乙二胺四乙酸二钠完全溶解后备用。3，将石墨烯加入去离子水中，搅拌均匀，然后在50～60℃温度范围内超声振动至氧化石墨烯完全溶解；依次加入cuso4·5h2o、snso4·7h2o、六偏磷酸钠和光亮剂，搅拌至完全溶解。4，将步骤3中的溶液加入步骤2的溶液中，继续搅拌均匀后静置24h。实施例121，按照配比，准备好原料：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(实施例3所得)，0.002份石墨烯。2，将乙二胺四甲叉磷酸钠加入去离子水中，搅拌至完全溶解后再加入乙二胺四乙酸二钠，搅拌至乙二胺四乙酸二钠完全溶解后备用。3，将石墨烯加入去离子水中，搅拌均匀，然后在50～60℃温度范围内超声振动至氧化石墨烯完全溶解；依次加入cuso4·5h2o、snso4·7h2o、六偏磷酸钠和光亮剂，搅拌至完全溶解。4，将步骤3中的溶液加入步骤2的溶液中，继续搅拌均匀后静置24h。对上述实施例所得涂料进行测试，结果如下表所示石墨烯金属层厚度磨损率表面外观％μmg/m实施例4无23033.6*10-5金属感实施例5无23035.1*10-5金属感实施例6无25043.0*10-5金属感实施例7无25039.6*10-5金属感实施例8无23032.4*10-5金属感实施例90.000524012.1*10-5金属感实施例100.00124011.9*10-5金属感实施例110.001224010.6*10-5金属感实施例120.00225010.9*10-5金属感从上述试验结果可以看出，石墨烯的加入，明显提高了降低了磨损率，提高了耐磨性能。此外，实施例7、实施例8的金属感略逊于实施例4～6。无石墨烯的最优方案为实施例6，有石墨烯的最优方案为实施例11。当前第1页1 2 3