CN109401522A - 一种光固化增材制造树脂制件的表面防护工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光固化增材制造树脂制件的表面防护工艺。具体而言，本发明提供一种光固化增材制造树脂制件，所述制件的表面上喷涂有面漆涂层、任选的底漆涂层和任选的罩光漆涂层；其中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成；优选地，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种；所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成。

Description

一种光固化增材制造树脂制件的表面防护工艺

技术领域

本发明涉及一种光固化增材制造树脂制件的表面防护工艺。

背景技术

增材制造属于一种非传统加工工艺，俗称3D打印，是近30年来全球先进制造领域兴起的一项集光/机/电、计算机、数控及新材料于一体的先进制造技术。与切削等材料“去除法”不同，增材制造技术通过将粉末、液体或片状、丝状等离散材料逐层堆积，“自然生长”成三维实体，因此被通俗地称为“3D打印”。增材制造技术将一个三维实体变为若干个二维平面，大大降低了制造的复杂程度。

按照成形原理和方式划分，增材制造技术可大致分为以下几种工艺：光固化式(SLA)、激光烧结式(SLS)、分层实体式(LOM)、熔融沉积式(FDM)和激光熔化式(SLM)。

光固化增材制造工艺原理基于液态光敏树脂光聚合原理，即液态光敏树脂材料在紫外线照射下迅速发生光聚合反应，分子量剧增，材料从液体转化成固态，达到固化成形的目的。

光固化增材制造技术在航空航天、生物医疗、文化创意等很多领域都得到了广泛应用，如在航空发动机领域被用于制造零件结构设计快速原型验证件、铸造快速模具和装配模拟件等。

众所周知，树脂材料在长期阳光照射和空气氧化时均有老化特性，从光固化增材制造成形原理看，光敏树脂的老化特性更为突出。未作任何表面防护的光固化增材制造树脂制件长期保存时容易出现老化变脆的现象，特别是在长期、长时间受阳光(主要是紫外线)的直射环境下，光敏树脂本身的酯键逐渐发生断裂，老化速度加快，光敏树脂制件由最初的无色、白色或淡黄色变为深黄色，材料脆性大大增加，最后发生龟裂损坏。一些光固化增材制造制件需长期保存和使用，如可用于装配工人技能培训和科普教育的航空发动机装配模拟件等，因而亟需解决面临的老化问题。

目前有一些树脂制件的美化表面处理方法，如电镀等，但尚未见到针对光固化增材制造树脂制件老化问题的表面防护工艺。

发明内容

本发明第一方面提供一种光固化增材制造树脂制件的表面防护方法，所述方法包括对所述光固化增材制造的树脂表面制件喷涂面漆并干燥的步骤。

在一个或多个实施方案中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成。

在一个或多个实施方案中，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，所述光固化增材制造树脂制件的表面粗糙度≤3.2μm。

在一个或多个实施方案中，所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，所述面漆含有：

树脂，50～85％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～6％；

抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；

光稳定剂，0.5～1％；

抗氧化剂，0.1～0.5％；

气相二氧化硅，0.3～0.6％；和

任选的填料，0～10％。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述树脂选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述树脂的含量为50～80％，例如50～75％或55～80％等。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述溶剂选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述填料选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述填料的含量为0～8％，例如0～6％、0～4％或0～2％等。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述助剂选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述助剂的含量为0.5～5.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。

在一个或多个实施方案中，所述抗紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和/或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

在一个或多个实施方案中，以所述面漆的重量计，所述面漆含有0.5～1.5％的2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和0.3～0.8％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

在一个或多个实施方案中，所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺。

在一个或多个实施方案中，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或其任意混合物。

在一个或多个实施方案中，喷涂的面漆的厚度为30～70μm，优选40～60μm。

在一个或多个实施方案中，喷涂面漆后还包括干燥步骤。

在一个或多个实施方案中，所述干燥为室温下自然晾干，或30℃～40℃温度下烘干。

在一个或多个实施方案中，所述方法包括在喷涂面漆前先喷涂底漆的步骤。

在一个或多个实施方案中，所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，所述底漆含有：

树脂，35～75％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～5％；和

填料，12～40％。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述树脂选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述树脂的含量为40～70％，例如45～65％或45～60％等。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述溶剂选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述填料选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述填料的含量为15～35％，例如15～30％、20～40％或20～35％等。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述助剂选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述助剂的含量为0.5～4.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。

在一个或多个实施方案中，喷涂的底漆的厚度为50～80μm，优选50～70μm。

在一个或多个实施方案中，所述方法包括喷涂底漆后使所述底漆干燥的步骤。

在一个或多个实施方案中，所述干燥为室温下自然晾干，或30℃～40℃温度下烘干。

在一个或多个实施方案中，所述干燥步骤后还包括对该制件进行磨平处理的步骤。

在一个或多个实施方案中，通过抛光处理提供表面粗糙度≤3.2μm的光固化增材制造树脂制件。

在一个或多个实施方案中，所述抛光处理包括手工抛光、机械抛光或化学溶解。

在一个或多个实施方案中，抛光前还包括用液态树脂填补打印缺陷、照射紫外线以进行修补，并清洗的步骤。

在一个或多个实施方案中，所述方法还包括在喷涂面漆并干燥所得的制件的表面上进行抛光并喷涂罩光漆。

在一个或多个实施方案中，所述罩光漆含有丙烯酸树脂、氨基树脂和聚氨酯中的一种或多种。

本发明第二方面提供一种光固化增材制造树脂制件，所述制件的表面上喷涂有面漆涂层和任选的底漆涂层和任选的罩光漆涂层。

在一个或多个实施方案中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成。

在一个或多个实施方案中，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，所述光固化增材制造树脂制件的表面粗糙度≤3.2μm。

在一个或多个实施方案中，所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，所述面漆含有：

树脂，50～85％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～6％；

抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；

光稳定剂，0.5～1％；

抗氧化剂，0.1～0.5％；

气相二氧化硅，0.3～0.6％；和

任选的填料，0～10％。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述树脂选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述树脂的含量为50～80％，例如50～75％或55～80％等。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述溶剂选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述填料选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述填料的含量为0～8％，例如0～6％、0～4％或0～2％等。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述助剂选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述助剂的含量为0.5～5.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。

在一个或多个实施方案中，所述抗紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和/或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

在一个或多个实施方案中，以所述面漆的重量计，所述面漆含有0.5～1.5％的2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和0.3～0.8％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

在一个或多个实施方案中，所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺。

在一个或多个实施方案中，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或其任意混合物。

在一个或多个实施方案中，所述面漆涂层的厚度为30～70μm，优选40～60μm。

在一个或多个实施方案中，所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，所述底漆含有：

树脂，35～75％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～5％；和

填料，12～40％。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述树脂选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述树脂的含量为40～70％，例如45～65％或45～60％等。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述溶剂选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述填料选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述填料的含量为15～35％，例如15～30％、20～40％或20～35％等。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述助剂选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述助剂的含量为0.5～4.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。

在一个或多个实施方案中，所述底漆涂层的厚度为50～80μm，优选50～70μm。

在一个或多个实施方案中，所述罩光漆含有丙烯酸树脂、氨基树脂和聚氨酯中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，光固化增材制造树脂制件采用本发明所述方法制备得到。

本发明第三方面提供下述面漆和任选的底漆在制备光固化增材制造树脂制件或为所述制件提供表面防护中的应用：

所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅；

所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料；

所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成，优选地，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，所述面漆含有：

树脂，50～85％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～6％；

抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；

光稳定剂，0.5～1％；

抗氧化剂，0.1～0.5％；

气相二氧化硅，0.3～0.6％；和

任选的填料，0～10％。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述树脂选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述树脂的含量为50～80％，例如50～75％或55～80％等。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述溶剂选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述填料选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述填料的含量为0～8％，例如0～6％、0～4％或0～2％等。

在一个或多个实施方案中，面漆中的所述助剂选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以面漆总重计，面漆中所述助剂的含量为0.5～5.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。

在一个或多个实施方案中，所述抗紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和/或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

在一个或多个实施方案中，以所述面漆的重量计，所述面漆含有0.5～1.5％的2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和0.3～0.8％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

在一个或多个实施方案中，所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺。

在一个或多个实施方案中，所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或其任意混合物。

在一个或多个实施方案中，所述面漆涂层的厚度为30～70μm，优选40～60μm。

在一个或多个实施方案中，所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，所述底漆含有：

树脂，35～75％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～5％；和

填料，12～40％。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述树脂选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述树脂的含量为40～70％，例如45～65％或45～60％等。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述溶剂选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述填料选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述填料的含量为15～35％，例如15～30％、20～40％或20～35％等。

在一个或多个实施方案中，底漆中的所述助剂选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。

在一个或多个实施方案中，以底漆总重计，底漆中所述助剂的含量为0.5～4.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。

在一个或多个实施方案中，所述底漆涂层的厚度为50～80μm，优选50～70μm。

附图说明

图1：本发明表面防护工艺步骤流程图。

具体实施方式

本发明涉及光固化增材制造树脂制件的表面防护。本发明的光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成，这类工业级光敏树脂的主要成分为丙烯酸酯类树脂，如环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂和丙烯酸酯树脂。因此，本发明的光固化增材制造树脂制件通常为工业级光敏树脂，尤其是选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂和丙烯酸酯树脂中的一种或多种的丙烯酸酯类树脂制造而成。

本发明对光固化增材制造树脂制件的表面防护包括在该制件表面喷涂面漆、任选的底漆和任选的罩光漆的步骤。

面漆的主要作用是抗划伤和耐老化，还可以起装饰作用。本发明的面漆通常含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由这些成分组成。为增加金属光泽，也可向面漆中添加铝粉等。

面漆中的树脂可选自氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。通常，以面漆总重计，树脂的含量为50～85％，例如50～80％，例如50～75％或55～80％等。

面漆中的溶剂可以是二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。通常，以面漆总重计，溶剂的含量为10～30％，例如10～28％或15～30％。

面漆中的填料可以是氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。通常，以面漆总重计，填料的含量为0～10％，例如0～8％、0～6％、0～4％或0～2％等。

面漆中的助剂可以是润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。通常，以面漆总重计，助剂的含量为0.6～6.0％，例如0.5～5.0％、0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。

面漆中的抗紫外线吸收剂可以是2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮或其任意混合物。通常，以所述面漆的重量计，所述抗紫外线吸收剂的含量为0.5～2.5％，例如0.5～2.0％或0.8～2.3％。在某些实施方案中，以所述面漆的重量计，所述面漆含有0.5～1.5％的2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和0.3～0.8％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

面漆中的光稳定剂可以是六甲基磷酰三胺。通常，以所述面漆的重量计，所述光稳定剂的含量为0.5～1％。

面漆中的抗氧化剂可以是抗氧剂1010、抗氧剂1076或其任意混合物。通常，以所述面漆的重量计，所述抗氧化剂的含量为0.1～0.5％。

通常，以所述面漆的重量计，面漆中的气相二氧化硅的含量为0.3～0.6％。

因此，在某些实施方案中，以面漆总重计，所述面漆含有(或其组成为)：

树脂，50～85％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～6％；

抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；

光稳定剂，0.5～1％；

抗氧化剂，0.1～0.5％；

气相二氧化硅，0.3～0.6％；和

任选的填料，0～10％。

可采用常规的方法喷涂面漆。可根据实际需要选择面漆喷涂次数和喷涂厚度，通常，喷涂的面漆的厚度为30～70μm，优选40～60μm。喷涂完成之后，将制件在室温(约25℃)下自然晾干或者在30℃～40℃低温烘干20min～40min。

底漆的主要作用是防止树脂制件表面的氧化和增强树脂表面与面漆之间的附着力。本发明的底漆通常含有树脂、溶剂、助剂和填料。该底漆与本发明面漆的主要全部在于所含的填料很少或不含填料。此外，通常，本发明的底漆不含有面漆所含的抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅。

底漆中的树脂可选自氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种。通常，以底漆总重计，树脂的含量为35～75％，例如40～70％、45～65％或45～60％等。

底漆中的溶剂可选自二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种。通常，以底漆总重计，溶剂的含量为10～30％，例如10～28％或15～30％。

底漆中的填料可选自氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种。通常，以底漆总重计，填料的含量为12～40％，如15～35％、15～30％、20～40％或20～35％等。

底漆中的助剂可选自润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种。通常，以底漆总重计，助剂的含量为0.5～5％，例如0.5～4.0％、0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％等。

在某些实施方案中，所述底漆含有(或其组分为)：

树脂，35～75％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～5％；和

填料，12～40％。

可采用常规的方法喷涂底漆。可根据实际需要选择底漆喷涂次数和喷涂厚度，50～80μm、优选50～70μm厚可以较好地填充制件表层的凹凸不平。

若需要提高制件表面金属质感和光亮度时，可对制件表面喷涂罩光漆。罩光漆可含有丙烯酸树脂、氨基树脂和聚氨酯中的一种或多种。

本发明的面漆、底漆和罩光漆可按常规的方法混合相应用量的各组分而制备得到。

本发明的方法还可包括修补、清洗、表面抛光、磨平中的一个或多个步骤。例如，在光固化增材制造成形后，去除树脂制件上的所有打印支撑，若制件表面有凹坑、破损等打印缺陷，可用局部补液态树脂并照射紫外线的方法进行修补。需要时，可使用工业酒精擦洗残留在制件表面的残留液态树脂，再使用清水冲洗1～2遍。

可对所获得的制件进行表面抛光。可采用手工抛光、机械抛光或化学溶解等方法对制件表面进行抛光处理，使制件表面粗糙度≤3.2μm。

底漆干燥后，可对制件的局部进行磨平处理。喷涂面漆后，若需要提高制件表面金属质感和光亮度时，可对制件表面进行轻微抛光，然后再进行罩光漆处理。

本发明因此也提供一种光固化增材制造树脂制件，所述制件的表面上喷涂有本文所述的面漆、任选的底漆和任选的罩光漆。本发明还提供本文所述的面漆和任选的底漆在制备光固化增材制造树脂制件或为所述制件提供表面防护中的应用。

应理解的是，本发明所有组合物，例如所述面漆、底漆和罩光漆，所有组分的重量百分比之和应等于100％。各具体实施方案中的各技术特征，以及各组分的优选范围可任意组合。此外，本文所述的各类树脂、填料、助剂可以来自本领域常用的树脂、填料和助剂。

下文将以具体实施例的方式阐述本发明。应理解，这些实施例仅仅是阐述性的，并不限制本发明的范围。实施例中所使用的方法和试剂，除非另有说明，否则为本领域常规的方法和试剂。

实施例1

按如下配方制备面漆涂料：

实施例2

按如下配方制备面漆涂料：

实施例3

按如下配方制备面漆涂料：

实施例4

按如下配方制备面漆涂料：

实施例5

按如下配方制备面漆涂料：

实施例6

按下述配方配制底漆涂料：

实施例7

光固化增材(环氧丙烯酸树脂制成)制造成形后去除树脂制件上的所有打印支撑，若制件表面有凹坑、破损等打印缺陷，用局部补液态树脂并照射紫外线的方法进行修补。最后使用工业酒精擦洗残留在制件表面的残留液态树脂，再使用清水冲洗1～2遍。

采用手工抛光、机械抛光或化学溶解等方法对经清洗的制件表面进行抛光处理，使制件表面粗糙度≤3.2μm。

对制件表面喷涂面漆(实施例1－5中的面漆)，面漆厚度为40～60μm。将喷涂面漆后的制件在室温(25℃)下自然晾干或者在30℃～40℃低温烘干20min～40min。

采用QUV加速老化测试仪分别对未喷漆防护和喷涂了实施例1－5制备得到的面漆防护的光固化增材制造树脂制件进行紫外线照射加速老化，参照ASTM G154-06老化标准，条件为使用UAV-340紫外灯，在40℃下紫外光辐射5h后，在20℃下水冷凝2h，往复循环30次以上。采用UV-VIS-NIR分光光度计，按照ASTM E308-85进行制件表层黄色指数的测试，以黄色指数来表征制件表层的耐紫外线性能。刚打印出来的光固化增材制造树脂制件的黄色指数为1左右。

下表是未喷漆防护和喷涂不同配比成分面漆防护的光固化增材制造树脂制件的试验结果对比：

实施例	漆膜外观	黄色指数
			未喷漆防护	/	15
实施例1	平整光滑	2
			实施例2	平整光滑	2
实施例3	平整光滑	1.5
			实施例4	平整光滑	2
实施例5	平整光滑	2

从上表可以看出，随着紫外辐照时间的延长，未喷漆处理的光固化增材制造树脂制件的黄色指数从1上升到15(紫外辐照150h)，而喷漆处理的光固化增材制造树脂制件经紫外照射后，黄色指数在1.5～2左右，受紫外线照射影响很小，这说明本实验采用的面漆成分极大地提高了光固化增材制造树脂制件的抗老化性能。

此外，在其它实施例中，在获得表面粗糙度≤3.2μm的制件后，对该制件表面喷涂实施例6的底漆。喷涂厚度为50～70μm厚。将喷涂底漆后的制件在室温(25℃)下自然晾干或者在30℃～40℃低温烘干20min～40min，最后局部进行磨平处理。然后如前文所述喷涂实施例1－5的面漆，面漆厚度为40～60μm。将喷涂面漆后的制件在室温(25℃)下自然晾干或者在30℃～40℃低温烘干20min～40min。采用相同的方法检测所得制件的黄色指数，结果显示，先喷涂实施例6的底漆、然后喷涂实施例1、2、3、4或5的面漆的制件的黄色指数在1～1.5之间。因此，喷涂底漆可进一步提升树脂制件的抗老化效果。

Claims (15)

1.一种光固化增材制造树脂制件，其特征在于，所述制件的表面上喷涂有面漆涂层、任选的底漆涂层和任选的罩光漆涂层；

其中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成；优选地，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种；

所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成；

所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成；和

所述罩光漆含有丙烯酸树脂、氨基树脂和聚氨酯中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的光固化增材制造树脂制件，其特征在于，

以面漆总重计，所述面漆含有：

树脂，50～85％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～6％；

抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；

光稳定剂，0.5～1％；

抗氧化剂，0.1～0.5％；

气相二氧化硅，0.3～0.6％；和

任选的填料，0～10％；

以底漆总重计，所述底漆含有：

树脂，35～75％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～5％；和

填料，12～40％。

3.如权利要求2所述的光固化增材制造树脂制件，其特征在于，

面漆和底漆中的所述树脂独立选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种；

面漆和底漆中的所述溶剂独立选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种；

面漆和底漆中的所述填料独立选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种；

面漆和底漆中的所述助剂独立选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种；

所述抗紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和/或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；

所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺；和

所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或其任意混合物。

4.如权利要求3所述的光固化增材制造树脂制件，其特征在于，

以面漆总重计，面漆中所述树脂的含量为50～80％，例如50～75％或55～80％；

以面漆总重计，面漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％；

以面漆总重计，面漆中所述填料的含量为0～8％，例如0～6％、0～4％或0～2％；

以面漆总重计，面漆中所述助剂的含量为0.5～5.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％；

以面漆总重计，所述面漆含有0.5～1.5％的2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和0.3～0.8％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；

以底漆总重计，底漆中所述树脂的含量为40～70％，例如45～65％或45～60％；

以底漆总重计，底漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％；

以底漆总重计，底漆中所述填料的含量为15～35％，例如15～30％、20～40％或20～35％；和

以底漆总重计，底漆中所述助剂的含量为0.5～4.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％。

5.如权利要求3所述的光固化增材制造树脂制件，其特征在于，

所述面漆涂层的厚度为30～70μm，优选40～60μm；和

所述底漆涂层的厚度为50～80μm，优选50～70μm。

6.一种光固化增材制造树脂制件的表面防护方法，所述方法包括对所述光固化增材制造的树脂表面制件喷涂面漆并干燥的步骤，任选的在喷涂面漆前先喷涂底漆并干燥的步骤，和任选的在喷涂面漆后再喷涂罩光漆并干燥的步骤；

其中，所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成；优选地，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种；

所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成。

所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成；

所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成；和

所述罩光漆含有丙烯酸树脂、氨基树脂和聚氨酯中的一种或多种。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

以面漆总重计，所述面漆含有：

树脂，50～85％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～6％；

抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；

光稳定剂，0.5～1％；

抗氧化剂，0.1～0.5％；

气相二氧化硅，0.3～0.6％；和

任选的填料，0～10％；

以底漆总重计，所述底漆含有：

树脂，35～75％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～5％；和

填料，12～40％。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

面漆和底漆中的所述树脂独立选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种；

面漆和底漆中的所述溶剂独立选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种；

面漆和底漆中的所述填料独立选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种；

面漆和底漆中的所述助剂独立选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种；

所述抗紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和/或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；

所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺；和

所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或其任意混合物。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，

以面漆总重计，面漆中所述树脂的含量为50～80％，例如50～75％或55～80％；

以面漆总重计，面漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％；

以面漆总重计，面漆中所述填料的含量为0～8％，例如0～6％、0～4％或0～2％；

以面漆总重计，面漆中所述助剂的含量为0.5～5.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％；

以面漆总重计，所述面漆含有0.5～1.5％的2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和0.3～0.8％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；

以底漆总重计，底漆中所述树脂的含量为40～70％，例如45～65％或45～60％；

以底漆总重计，底漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％；

以底漆总重计，底漆中所述填料的含量为15～35％，例如15～30％、20～40％或20～35％；和

以底漆总重计，底漆中所述助剂的含量为0.5～4.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

干燥的面漆形成厚度为30～70μm，优选40～60μm的涂层；和

干燥的底漆形成厚度为50～80μm，优选50～70μm的涂层。

11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

喷涂面漆或底漆前，先抛光所述光固化增材制造树脂制件，使其表面粗糙度≤3.2μm；优选地，所述抛光选自手工抛光、机械抛光或化学溶解；

所述干燥为室温下自然晾干，或30℃～40℃温度下烘干。

12.下述面漆和任选的底漆在制备光固化增材制造树脂制件或为所述制件提供表面防护中的应用：

所述面漆含有树脂、溶剂、助剂和任选的填料，并添加有抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和气相二氧化硅，或由树脂、溶剂、助剂、抗紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和和任选的填料组成；

所述底漆含有树脂、溶剂、助剂和填料，或由树脂、溶剂、助剂和填料组成；和

所述光固化增材制造树脂制件由增材制造工业级光敏树脂制成，优选地，所述光敏树脂为丙烯酸酯类树脂，选自环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂中的一种或多种。

13.如权利要求12所述的应用，其特征在于，

以面漆总重计，所述面漆含有：

树脂，50～85％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～6％；

抗紫外线吸收剂，0.5～2.5％；

光稳定剂，0.5～1％；

抗氧化剂，0.1～0.5％；

气相二氧化硅，0.3～0.6％；和

任选的填料，0～10％；

以底漆总重计，所述底漆含有：

树脂，35～75％；

溶剂，10～30％；

助剂，0.5～5％；和

填料，12～40％。

14.如权利要求13所述的应用，其特征在于，

面漆和底漆中的所述树脂独立选自：氨基树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、中固聚酯和沥青涂料中的一种或多种；

面漆和底漆中的所述溶剂独立选自：二丙酮醇、醋酸丁酯、二甲苯、丙二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种；

面漆和底漆中的所述填料独立选自：氧化铁系列、酞箐系列、碳黑、甲苯胺紫红、三聚磷酸铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡和二氧化硅中的一种或几种；

面漆和底漆中的所述助剂独立选自：润湿分散剂、流平剂、消泡剂和催干剂中的一种或几种；

所述抗紫外线吸收剂为2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和/或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；

所述光稳定剂为六甲基磷酰三胺；和

所述抗氧化剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或其任意混合物。

15.如权利要求14所述的应用，其特征在于，

以面漆总重计，面漆中所述树脂的含量为50～80％，例如50～75％或55～80％；

以面漆总重计，面漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％；

以面漆总重计，面漆中所述填料的含量为0～8％，例如0～6％、0～4％或0～2％；

以面漆总重计，面漆中所述助剂的含量为0.5～5.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％；

以面漆总重计，所述面漆含有0.5～1.5％的2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑和0.3～0.8％的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；

以底漆总重计，底漆中所述树脂的含量为40～70％，例如45～65％或45～60％；

以底漆总重计，底漆中所述溶剂的含量为10～28％或15～30％；

以底漆总重计，底漆中所述填料的含量为15～35％，例如15～30％、20～40％或20～35％；和

以底漆总重计，底漆中所述助剂的含量为0.5～4.0％，例如0.5～3.0％、1.0～5.0％、1.0～4.0％或1.0～3.0％。