ABS 塑料制品表面前处理与涂装工艺探讨
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塑料制品表面前处理工艺塑料制品的表面处理主要包括涂层被覆处理和镀层被覆处理。
一般塑料的结晶度较大,极性较小或无极性,表面能低,这会影响涂层被覆的附着力。
由于塑料是一种不导电的绝缘体,因此不能按一股电镀工艺规范直接在塑料表面进行镀层被覆,所以在表面处理之前,应进行必要的前处理,以提高涂层被覆的结合力和为镀层被覆提供具有良好结合力的导电底层。
1.涂层被覆的前处理前处理包括塑料表面的除油处理,即清洗表面的油污和脱模剂,以及塑料表面的活化处理,目的是提高涂层被覆的附着力。
(1)塑料制品的除油。
与金属制品表面除油类似,塑料制品除油可用有机溶剂清洗或用含表面活性剂的碱性水溶液除油。
有机溶剂除油适用于从塑料表面清洗石蜡、蜂蜡、脂肪和其他有机性污垢,所用的有机溶剂应对塑料不溶解、不溶胀、不龟裂,其本身沸点低,易挥发,无毒且不燃。
碱性水溶液适用于耐碱塑料的除油。
该溶液中含有苛性钠、碱性盐以及各种表面活性物质。
最常用的表面活性物质为OP系列,即烷基苯酚聚氧乙烯醚,它不会形成泡沫,也不残留在塑料表面上。
(2)塑料制品表面的活化。
这种活化是为了提高塑料的表面能,也即在塑料表面生成一些极性基或加以粗化,以使涂料更易润湿和吸附于制件表面。
表面活化处理的方法很多,如化学品氧化法、火焰氧化法、溶剂蒸气浸蚀法和电晕放电氧化法等。
其中最广泛使用的是化学晶氧化处理法,此法常用的是铬酸处理液,其典型配方为重铬酸钾4.5%,水8.0%,浓硫酸(96%以上)87.5%。
有的塑料制品,如聚苯乙烯及ABS塑料等,未进行化学品氧化处理时也可直接进行涂层被覆。
为了获得高质量的涂层被覆,也有用化学品氧化处理的,如ABS塑料在脱脂后,可采用较稀的铬酸处理液浸蚀,其典型的处理配方为铬酸420g/L,硫酸(比重1.83)200ml/L。
典型的处理工艺为65℃70℃/5min10min,水洗净,干燥。
用铬酸处理液浸蚀的优点是无论塑料制品的形状多复杂,都能处理均匀,其缺点是操作有危险,并有污染问题。
塑料表面处理分类:种类效果手段表面机械加工使表面平滑、光亮、美观磨砂、抛光表面镀覆处理装饰、美化、抗老化、耐腐蚀涂饰[喷涂,喷漆,喷粉]、印刷 [丝网印刷、曲面印刷(移印)、烫印(烫金)、渗透印刷(转印)、蚀刻印刷(镭雕)、UV彩色打印]表面装饰处理使表面耐磨、抗老化、有金属光泽、美观IMD模内装饰,电镀(水电镀,真空离子镀),咬花一、磨砂磨砂塑料一般都是指塑料薄膜或片材,在压延成型的时候,本身辊子上是有各种纹路的,通过纹路不同来反应出材料的透明度。
二、抛光抛光是指利用机械、化学或电化学的作用,使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。
原理跟擦皮鞋原理一样,用石蜡油,煤油沾牙刷上均匀涂抹塑料,挥发一天,用丝绸如袜子左右拉动在塑料表面来回擦拭,再晒一下就可以。
三、涂饰(喷涂)塑料喷涂就是在塑料表面喷上油漆等,以保证塑料的美观及物性等效果:着色、获得不同的肌理、防止塑料老化、耐腐蚀。
塑料喷涂工艺流程:退火→除油→消除静电及除尘→喷涂→烘干喷粉:把塑料粉在静电场存在的条件下喷到工件表面,然后高温固化成保护层;喷涂:把合金粉末以加热的方式喷到工件表面,形成耐磨层或补上磨损的部分;喷漆:把漆料用压缩空气均匀的喷到工件表面。
喷漆就是喷油,分普通喷漆,UV漆,PU漆,橡胶漆(手感漆)。
因UV漆比PU漆更环保,所以PU漆逐渐被UV漆替代。
四、印刷塑胶件印刷是指将所需图案印制在塑胶件表面的一种工艺,可分为丝网印刷、曲面印刷(移印)、烫印、渗透印刷(转印)、蚀刻印刷。
1. 网印印版呈网状,印刷时印版上的油墨在刮墨板的挤压下从版面通孔部分漏印至承印物上。
通常丝网由尼龙、聚醋、丝绸或金属网制作而成。
塑料丝网印刷的应用范围:1)ABS塑料2)电子产品塑料部件的外观面3)塑料标牌4)软质、硬质塑料件5)仪器面板6)彩色涤纶标牌2.移印 (曲面印刷)作为在塑料成型品的表面进行文字或图案的印刷方法,曲面印刷法常常被采用。
塑料表面处理分类:种类效果手段表面机械加工使表面平滑、光亮、美观磨砂、抛光表面镀覆处理装饰、美化、抗老化、耐腐蚀涂饰[喷涂,喷漆,喷粉]、印刷 [丝网印刷、曲面印刷(移印)、烫印(烫金)、渗透印刷(转印)、蚀刻印刷(镭雕)、UV彩色打印]表面装饰处理使表面耐磨、抗老化、有金属光泽、美观IMD模内装饰,电镀(水电镀,真空离子镀),咬花一、磨砂磨砂塑料一般都是指塑料薄膜或片材,在压延成型的时候,本身辊子上是有各种纹路的,通过纹路不同来反应出材料的透明度。
二、抛光抛光是指利用机械、化学或电化学的作用,使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。
原理跟擦皮鞋原理一样,用石蜡油,煤油沾牙刷上均匀涂抹塑料,挥发一天,用丝绸如袜子左右拉动在塑料表面来回擦拭,再晒一下就可以。
三、涂饰(喷涂)塑料喷涂就是在塑料表面喷上油漆等,以保证塑料的美观及物性等效果:着色、获得不同的肌理、防止塑料老化、耐腐蚀。
塑料喷涂工艺流程:退火→除油→消除静电及除尘→喷涂→烘干喷粉:把塑料粉在静电场存在的条件下喷到工件表面,然后高温固化成保护层;喷涂:把合金粉末以加热的方式喷到工件表面,形成耐磨层或补上磨损的部分;喷漆:把漆料用压缩空气均匀的喷到工件表面。
喷漆就是喷油,分普通喷漆,UV漆,PU漆,橡胶漆(手感漆)。
因UV漆比PU漆更环保,所以PU漆逐渐被UV漆替代。
四、印刷塑胶件印刷是指将所需图案印制在塑胶件表面的一种工艺,可分为丝网印刷、曲面印刷(移印)、烫印、渗透印刷(转印)、蚀刻印刷。
1. 网印印版呈网状,印刷时印版上的油墨在刮墨板的挤压下从版面通孔部分漏印至承印物上。
通常丝网由尼龙、聚醋、丝绸或金属网制作而成。
塑料丝网印刷的应用范围:1)ABS塑料2)电子产品塑料部件的外观面3)塑料标牌4)软质、硬质塑料件5)仪器面板6)彩色涤纶标牌2.移印 (曲面印刷)作为在塑料成型品的表面进行文字或图案的印刷方法,曲面印刷法常常被采用。
汽车塑料件涂装前处理的探讨摘要 : 探讨了汽车外饰塑料件的涂装前处理工艺包括脱脂、表面处理、底漆涂装等,并进行了验证试验。
关键词 : 汽车塑料件 ; 脱模剂 ; 表面张力 ; 浸润0 前言塑料制品因其价格低、质量轻、柔韧性好等明显优势,在汽车中的应用比例逐年上升。
汽车外饰塑料件的涂装在外观及性能要求上也越来越高。
塑料件有着自己的特点,表面极性小,与涂层的附着力差,如何做好塑料涂装的前处理是整个塑料涂装的关键。
1 底材的脱脂处理1.1 脱脂概述汽车用塑料件基本上为注塑成型,注塑模具内涂着了一层脱模剂,脱模剂一般为脂肪酸类的油脂,会部分残留于塑料浅表层。
塑料件脱脂即为了清除塑料件底材浅表层脱模剂以及运输过程中的灰尘、污物,为涂装提供良好的表面状态。
1.2 处理方法现有两种常用脱脂方法 : 有机溶剂清洗和化学清洗。
有机溶剂可采用对环境、人体危害小的异丙醇或酒精等,也有用苯系、酮类溶剂清洗的,施工方法一般采用人工擦洗、浸洗等,因其投资少,施工简单,常见于一些规模小的塑料件涂装线。
化学溶液清洗采用化学脱脂液处理,优点是无 V O C 排放,安全性高,缺点为设备投资及运行成本高,常见于产能较大的自动流水线。
1.3 生产线介绍及控制要点涂装一车间塑料件生产线产能为 150 000 套 / a 汽车保险杠,采用汉高的 2595 酸性脱脂剂溶液对塑料底材表面进行喷淋清洗。
脱脂不良会导致涂料缩孔,主要从以下几个方面来保证脱脂效果 :1.3.1 保证脱脂时间和机械强度即确保喷淋的脱脂液和塑料件充分的接触时间和压力,定期检查喷嘴的喷淋方向,监控喷淋压力是否正常,必要时对喷淋压力异常的喷嘴进行拆卸疏通和酸洗(醋酸浸泡)。
对于底材上难以清洗彻底的位置,可采用 5% ~ 10% 的 2595 溶液或 50% 酒精溶液人工预擦洗。
1.3.2 保证脱脂温度和脱脂剂浓度2595 主要成分为表面活性剂,通过乳化作用将脱模剂分散在水中,适宜的温度和浓度能够增加表面活性剂的活性,提高脱脂效果。
塑料电镀前处理塑料镀的结合力由哪些因素决定主要讨论ABS和ABS+PC勺镀层结合力首先,一定要选取电镀级的塑料。
否则,即使一切都做得正确,镀层结合力也不好。
第二,要正确设计电镀用塑料件。
第三,要有正确勺注塑工艺。
电镀人员首先要检查塑料件是否有应力集中,如果有要加以消除。
在采取了消除应力措施之后,还有明显勺应力集中,就不要电镀。
第二要做好脱脂。
但是塑料表面是不能通过脱脂达到亲水勺,因此严格遵照工艺要求就更显重要。
抛光后勺零件不应存放,尽快脱脂为好,要用超声波强化脱脂效果。
第三,粗化是影响结合力勺关键因素。
粗化不足和粗化过度结合力都不好。
专业公司提供勺粗化液应该是首选,现在勺粗化液是以硫酸和铬酸为基础勺,使用过程中要注意三价铬勺累积,三价铬不超过20g/l 效果最好。
粗化勺时间和温度是相关勺,温度过低达不到粗化效果,延长时间也不行。
粗化温度多控制在60-70C, 68C被广泛采用。
粗化时间根据零部件勺成分和大小来决定,一般在5-15 min 之间,PC 含量越高,粗化时间要更长。
如果没有把握,通过实验来决定。
活化液活性差、活化后清洗过度也可能引起结合力问题。
还要注意勺是,要把镀层间起皮和镀层与塑料结合力差区分开来,两者原因不同,解决办法也不同。
塑料应力怎样测试和消除检查塑料件的应力的方法主要是溶剂浸泡法。
用冰醋酸浸30S,晾干,发白处即是应力集中处。
应力大时塑料会开裂,裂纹越多表示应力越大。
也可以浸 2 分钟,裂纹更深更明显去除应力的的方法:热处理法:将已成型的塑料制品放在烘箱中加热,温度控制在塑料变型的温度以下,一般为60——75 度,时间为 2 小时溶剂法:将已成型的塑料制品放在25%的丙酮水溶液(体积比)中,时间30 分钟,温度为室温。
除油液成分及操作条件磷酸三钠50 克/ 升, 碳酸钠30 克/ 升, 氢氧化钠30 克/ 升, 十二烷基硫酸钠 1 克/ 升, 海鸥洗涤剂5 毫升/ 升, 温度60-70 度, 时间3-5 分钟.其作用是除去ABS 料上的油脂和脱模剂等。
ABS塑胶用涂料组成及涂装工艺简介ABS塑胶用涂料组成及涂装工艺简介(2008-01-23 13:33:25)第一章.涂料概念、品种、组成一. ABS 全称 ABS 树指:丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚树指二. 什么是涂料涂料是一个复杂的多相液固分散体系,涂料树脂必须能够溶解在溶剂中形成具有优良流动性的液体并分散在液体介质中形成稳定的乳液,它们再与颜、填料和助剂充分混合形成均一稳定的分散体系。
三. 什么是ABS涂料ABS涂料是一种热塑型丙烯酸漆 1液型涂料主要成膜成分为丙烯酸清漆2液型涂料主要成膜成分为丙烯酸聚氨酯,由含羟基丙烯酸多元醇与脂肪族多异氰酸酯结合而成,不同种类2液型涂料硬度可以有很大不同。
大多聚合物底材不同程度地可以被涂料中的溶剂溶解或溶胀,有利于涂料树脂与底材互溶或互混,增强涂料的附着。
四. ABS涂料组成成份组成成份由主要成膜物质,次要成膜物质和辅助成膜物质组成,具体由成膜树脂、着色颜料、填料、溶剂、助剂等构成。
成膜树脂:涂层特性与附着力的来源。
(主要成膜物质)着色颜料:涂层的颜色的来源,本身不能单独成膜。
(次要成膜物质)填料:涂料流动性,漆膜厚度,硬度的保证,本身不能单独成膜,(次要成膜物质)溶剂:涂料的流动性,涂装时雾化性,使成膜基料分散成粘性液体。
(辅助成膜物质)助剂:涂装作业性,改进流动,流平性,使成膜基料分散成均匀液体。
(辅助成膜物质)第二章.涂料各组成部分性能、特点、应用一.成膜树脂的性能、特点、应用1.成膜树脂又称基料树脂,它的功能是将颜、填料与树脂结合在一起,在底材上形成均一、致密的涂膜,固化后形成涂层,它是涂料的基础,决定了涂料对底材的附着力、涂层的物理、化学、机械2.成膜树脂最好是其化学结构、表面张力及溶解度参数(即涂料中溶剂与树脂的相溶性)与底材相近的聚合物树脂方能达到最好的附着。
二.着色颜料的性能、特点、应用 1.颜料是不溶于水,不溶于油的固体粉末,具有一种特定的颜色,分着色颜料,体质颜料(即填料)等。
abs喷漆的方法和技巧全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:ABS喷漆是一种将颜色和涂料均匀地喷涂在ABS塑料表面上的技术,常被应用于汽车零部件、家具、玩具等制品的表面装饰。
正确的喷漆方法和技巧能够保证喷涂效果的优良,提高制品的美观度和品质。
本文将介绍ABS喷漆的方法和技巧,帮助读者更好地掌握这一技术。
一、准备工作在进行ABS喷漆之前,首先需要做好一些准备工作,包括准备喷涂设备、正确选用颜料和涂料、作业环境的准备等。
需要选择合适的喷涂设备,如喷枪、压缩空气设备等。
要选择质量好的颜料和涂料,确保颜色饱满且耐久,并且要根据具体的喷涂对象选择合适的产品。
确保作业环境的清洁和通风良好,以避免灰尘等杂质污染喷涂表面。
二、喷涂技巧1. 喷涂距离:在进行ABS喷漆时,喷涂距离是一个非常重要的参数。
通常情况下,喷涂距离应该在15-20厘米左右,这样可以确保颜料均匀地喷涂在表面上,避免出现涂料浓厚或者稀薄的情况。
2. 喷涂速度:喷涂速度也是影响喷涂效果的重要因素之一。
喷涂速度过快会导致颜料不均匀,速度过慢则会使颜料聚集在一起。
在进行ABS喷漆时,应该控制好喷枪的速度,保持稳定的喷涂速度。
3. 喷涂角度:喷涂角度的选择也会影响喷涂效果。
一般来说,应该以垂直或者斜角度喷涂为主,这样可以确保颜料均匀地覆盖在表面上,避免出现漏喷或者太浓的情况。
4. 喷涂顺序:在进行ABS喷漆时,应该采用“先外后内,先上后下”的喷涂顺序。
即先喷涂物体的外部,再喷涂内部,先上部分,后下部分。
这样可以确保喷涂的顺序合理,避免出现颜料交叉的情况。
5. 喷涂涂层和质量:在进行ABS喷漆时,要控制好每一层涂料的厚度和质量,避免出现太薄或太厚的情况。
一般来说,应该先进行底漆喷涂,再进行中涂和面漆的喷涂,确保每一层涂料的质量均匀且细腻。
6. 喷漆间隔和遮盖性:在进行ABS喷漆时,应该注意喷涂间隔时间和遮盖性。
每一层涂料之间应该有适当的干燥时间,确保之前的涂料干燥透彻。
abs烤漆工艺ABS烤漆工艺是一种广泛应用于汽车、电子产品、家具等领域的表面处理技术。
其基本原理是将ABS塑料部件表面喷涂一层有机烤漆,使得其表面具有耐磨、耐腐蚀、美观易清洁等特点。
下面将详细介绍ABS烤漆工艺的基本流程和注意事项。
1.基材预处理对于ABS塑料部件来说,在进行烤漆处理之前,最重要的就是要对其进行基材预处理。
该过程主要包括去油、打磨、清洗等工序。
初步的去油处理可以使用丙酮或者去膜剂,而对于较严重的油污,则需要用一些重油清洗剂来清洁。
打磨工序需要使用抛光机具和砂纸等工具,来去除ABS塑料表面的毛边。
最后,清洗工序则需要使用一些去污剂来进行清洗,以确保ABS表面的清洁干净。
2.底漆喷涂在进行烤漆处理之前,还需要将底漆喷涂到ABS塑料表面上。
底漆的作用主要是起到平滑和润滑作用,使得后续的漆膜更易于附着在ABS 塑料表面上。
一般情况下,底漆可以使用丙烯酸底漆或聚氨酯底漆等材料来进行喷涂。
3.烤漆喷涂底漆完全干燥后,就可以开始进行烤漆喷涂了。
烤漆是一种有机颜料,在喷涂之前需要将其充分搅拌均匀。
烤漆的喷涂过程需要保持恒定的喷涂压力和喷涂速度,同时要注意喷涂的距离和角度,以免造成喷粒或漏喷。
一般情况下,需要将烤漆进行两次喷涂,以达到良好的涂层效果和表面质感。
4.烘干处理烤漆完全喷涂完成后,需要对其进行一段时间的烘干处理。
在烘干的过程中,需要使用专门的烤房和烤箱等设备,以确保烤漆能够充分烘干并硬化。
一般情况下,烘干温度在50℃~80℃之间,时间在20分钟到1小时不等,具体时间和温度需要根据喷涂材料、厚度和颜色等情况进行调整。
ABS烤漆工艺需要注意的事项:1.应选择优质的塑料基材和烤漆材料,以确保喷涂效果和涂层质量。
2.在喷涂前应充分准备好辅助设备和器材,并严格按照工艺流程进行操作。
3.应特别注意安全问题,防止涂料对工作人员的伤害。
4.在喷涂期间应保持通风良好,以免出现气味和有害气体聚集。
5.在彻底烤干之前,应尽可能避免对涂层进行机械碰撞和剪切等操作,以免对其产生不良影响。
1 前言摩托车(踏板车)外表装饰件的80%以上是采用ABS塑料制品,因此其涂装质量直接影响摩托车的市场竞争力。
本文对ABS塑料制品的前处理及涂装工艺进行介绍,分析探讨由于ABS塑料材质的特殊性而对其前处理及涂装的一些特殊要求。
2 表面特性ABS(丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物)属热塑性树脂类塑料,具有较高的机械强度和良好的加工性能,但其硬度低,耐候、耐溶剂性差,可通过塑料表面的二次加工来改善。
涂装是塑料表面二次加工的重要方法之一。
ABS塑料在涂装时常出现附着效果不好、失光、麻点等问题,其原因主要有,表面张力(小于100mN/cm),溶解度参数与涂料中树脂、溶剂的溶解度参数差异较大,在成型时产生的内应力易产生漆膜裂纹或降低涂层光泽等缺陷,表面易产生静电和吸附灰尘,影响涂装效果。
3 表面前处理塑料表面的油污会极大地降低涂料的附着力,油污中含有脱膜剂(硬脂酸盐、蜡、聚乙烯醇等)、助剂(增塑剂、防静电剂、润滑剂、防老剂、防燃剂)、其他(润滑油、灰尘)等。
3.1 处理方法(1)手工擦试法这种处理方式劳动强度大,通常应用于产量低的情况。
手工擦试弊病很多,由于人工的原因,导致质量不稳定,已擦脏的布会导致塑料表面再次污染,而且溶剂对操作者有害,污染环境。
(2)溶剂蒸气脱脂法该方法能有效地除去表面的油污、脱膜剂、防静电剂等弱界面层,使表面粗化多孔,从而提高涂料的附着力。
但高温作业不利于安全生产。
(3)水溶液处理法水溶液处理法尤其适合产量大、生产效率高的情况,这种处理方法具有质量稳定、环境危害轻、成本低、易操作等优点,正在逐渐取代上述两种方法。
3.2 工艺流程预脱脂→脱脂→一次水洗→二次水洗→去离子水洗→活化→吹干→水分烘干(70~75℃,15min)ABS塑料制品的前处理可以流水线生产,各工序全部采用喷淋处理并通过悬链运送,设备采用密封防尘室体结构。
3.2.1 脱脂一般采用含有表面活性剂的水系脱脂剂喷淋清洗,时间2~3min,喷射压力20~30PSI,温度45~55℃。
ABS 塑料制品表面前处理与涂装工艺探讨
[摘要] 介绍了ABS 塑料制品的表面处理及涂装工艺,分析探讨了由于ABS 塑料材质的特殊表面特征而对其前处理及涂装的一些特殊要求。
[关键词] ABS 塑料;表面处理;涂装工艺。
[Abstract] ABS plastic products, surface treatment and coating process, analysis of ABS plastic material due to the special surface characteristics and its pre-treatment and coating of some special requirements.
[Key words] ABS Plastic; surface; coating process.
塑料材料因其质轻、价廉、耐腐蚀性优越,传热导电性差、制造方便、易压制成形状复杂的器件等优点在工业产品、家用电器外壳、医务用品、电子元件等方面上得到广泛的应用。
但塑料制品成型加工时会产生颜色不均、色泽单调、花斑疵点等缺点。
且易产生老化变脆、划痕、沾污、静电等问题。
涂装涂料可以避免上述缺点和问题。
有如下作用:①掩盖其加工成型中的缺陷;②改善外观装饰性和优良质感,如光泽、印刷文字、图案、金属或木质感等;③赋予特殊性能,如耐划伤、耐候性、耐光性、阻燃性、耐溶剂性、耐药品性、防静电、抗菌等性能;④降低成本,同时对塑料制品进行表面涂饰,提高了其附加值。
本文对ABS塑料制品的前处理及涂装工艺进行介绍,分析探讨由于ABS 塑料材质的特殊性而对其前处理及涂装的一些特殊要求。
1表面特性
ABS(丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物) 属热塑性树脂类塑料,具有较高的机械强度和良好的加工性能,但其硬度低、耐候性较差、耐溶剂性差,可通过塑料表面的二次加工来改善,而涂装是塑料表面二次加工的重要方法之一。
ABS 塑料在涂装时常出现附着效果不好、失光、麻点等问题,其原因主要有,表面张力(小于100 mN/ cm) ,溶解度参数与涂料中树脂、溶剂的溶解度参数差异较大,在成型时产生的内应力易产生漆膜裂纹或降低涂层光泽等缺陷,表面易产生静电和吸附灰尘,影响涂装效果。
2 表面前处理
塑料表面的油污会极大地降低涂料的附着力,产生龟裂、起泡或脱落,油污中含有脱膜剂(硬脂酸盐、蜡、聚乙烯醇等) 、助剂(增塑剂、防静电剂、润滑剂、防老剂、防燃剂) 、其他(润滑油、灰尘) 等;塑料是绝缘体,易产生静电吸附灰尘,影响涂装外观质量。
为了提高涂料在塑料表面的附着力和减少塑料涂层上的缺点,涂装前必须对塑料进行表面前处理。
2. 1 处理方法
(1) 手工擦拭法这种处理方式劳动强度大,通常应用于产量低的情况。
手工擦拭弊病很多,由于人工的原因,导致质量不稳定,已擦脏的布会导致塑料表面再次污染,而且溶剂对操作者有害,污染环境。
(2) 溶剂蒸气脱脂法该方法能有效地除去表面的油污、脱膜剂、防静电剂等弱界面层,使表面粗化多孔,从而提高涂料的附着力。
但高温作业不利于安全生产。
(3) 水溶液处理法水溶液处理法尤其适合产量大、生产效率高的情况,这种处理方法具有质量稳定、环境危害轻、成本低、易操作等优点,正在逐渐取代上述两种方法。
(4)退火处理法消除表面应力和改变结晶性最常用、最有效的方法在成型过程中,不均一的冷却可能在局部或表面产生残余应力或局部结晶化,它们都不利于涂料的润湿和涂层的附着,在溶剂处理前先进行退火处理以除去残余应力,可更好的降低裂纹发生。
(5)表面活性剂清除表面灰尘,迁移至表面的助剂、表面加工剂等,它除去无机杂质更方便、更容易,而溶剂处理除去油脂类更有效。
(6)底涂处理法底漆和面涂互补:底漆缺乏美观,耐侯性差,面漆易被底材吸收,填充性不好,附着力差。
附着力好,对基体有良好的粘结力,无特殊破坏作用下,不易脱落;有较好填充性和打磨性,经打磨后,在一定程度上能填充基体表面细微缺陷;有较好耐溶剂性,涂底漆后绝大多数都是要涂面漆的,这就要求底漆干透后能抵抗面漆中强溶剂不被咬起;底漆与面漆有很好的结合力,借助面漆中的溶剂能轻度重溶底漆表面,使底、面漆之间有一层微溶衔接层,以提高结合力。
2. 2 工艺流程
预脱脂→脱脂→一次水洗→二次水洗→去离子水洗→活化→吹干→水分烘干(70~75 ℃,15 min)
ABS 塑料制品的前处理可以流水线生产,各工序全部采用喷淋处理并通过悬链运送,设备采用密封防尘室体结构。
2. 2. 1 脱脂
一般采用含有表面活性剂的水系脱脂剂喷淋清洗,时间2~3 min ,喷射压力20~30 PSI ,温度45~55 ℃。
脱脂配方含有磷酸盐、硅酸盐、表面活性剂、无机矿物质等。
脱脂剂在重复使用时,槽液中的杂质、污物积累,会造成塑料表面污物的再次附着,影响涂层质量,因此应加强槽液的过滤与更新管理。
水系脱脂剂脱脂效果好、质量稳定,但其排放的废水中含有磷。
同时它是一种低侵蚀产品,对低碳钢材质的槽体和设备内部必须衬玻璃钢,延长设备的使用寿命。
针对上述两点,建议采用不锈钢结构的设备和槽体,以增加设备的使用寿命,排放前废水必须治理达标后才能排放。
2. 2. 2 活化
活化是采用含有水性高分子的水系表调剂来处理的工艺,可以采取室温喷淋方式,时间1 min ,喷射压力7~14 PSI。
活化的作用有助于去除硬水,把含憎水基的塑料表面转换为含亲水基的表面,在塑料表面形成一层均匀的薄膜,厚度不超过5 nm ,但其改进了涂料对塑料表面的润湿性和附着力。
活化后要用洁净的压缩空气吹干,并在70~75 ℃烘干15 min。
2. 3 表面清洁度
塑料表面处理后必须进行其清洁度的检查,以保证随后的涂装质量。
(1) 观察接触角在处理后的塑料表面滴上液滴,完全铺展说明处理效果好,接触角小。
(2) 水浸润法将处理后的塑料制品浸入水中,取出后观察水膜的完整性。
(3) 测定涂层附着力采用《GB 9286 —88 色漆和清漆漆膜的划格试验法》,如果附着力差,排除了涂料、环境、人为操作等其他问题,就可能是塑料表面未清洗干净。
3 涂装
由于塑料表面特殊结构,虽然通过表面前处理对塑料表面进行改性,清除了弱界面层,活化塑料表面,增加了涂膜的附着力,但涂料的选择、涂装工艺和涂装环境管理也会影响涂层质量。
3. 1 涂料
涂料的选择须依据塑料的特殊性能和使用要求,对涂料选择应遵循如下原则:
①基材塑料选择适当的成膜物树脂体系和溶剂体系,涂料对塑料基材既要具有良好的附着力,又不能过分溶蚀塑料表面,将表面能、极性、电荷、结晶度、溶解度参数考虑进去;
②涂料应满足特定使用条件下的性能要求,如物理性能、化学性能和光电性能等;
③根据涂装方法和涂装工艺对涂料进行选择;
④最佳的性能/ 价格比;
⑤符合环境保护的有关要求。
最重要的是必须遵从“相似相溶原则”,以保证ABS 与涂料树脂、溶剂的混溶性良好,使涂膜和塑料表面形成一个很薄的互溶层,增强粘着力。
3. 2 涂装
ABS 制品的热变形温度为75~107 ℃,且ABS 制品表面电阻高,易产生静电,吸附灰尘,因此喷漆前一般都采用离子化空气除尘。
涂装工艺流程:表面前处理后的ABS 制品→离子化空气除尘→空气喷涂底漆→流平5 min →空气喷涂面漆→流平10 min →烘干(70~75 ℃,30 min) 。
手工空气喷涂工艺的涂装效率只有20 %~30 %左右,涂料损失大,随着塑料制量的大幅度提高,建议批量大的ABS 塑料制品采取静电喷涂工艺。
静电喷涂前必须先用离子化空气除静电(AS220 型延伸排列电离空气除尘器静电中和能力强) ,然后采用醇类溶剂对其表面进行导电性处理,降低其表面电阻,同时,静电喷涂要求严格控制涂料的电阻和粘度,通常涂料电阻值的最佳范围在35~45 MΩ,涂料的施工粘度较空气喷涂低2s。
采用静电喷涂的涂装效率可达到90 %左右。
涂装效率计算公式:
3. 3 管理
表面处理后的制品应尽快涂装,同时应加强涂装环境清洁度管理,采取适当的防尘措施,保证涂装周围环境的清洁度。
(1) 喷漆室除尘一般每周检查、清理喷漆室1 次,保证喷漆室内的风速稳定,静电喷漆室风速为0. 2~0. 3 m/s。
根据产量进行定期的检查、清理和更换喷漆室送、排风系统内的过滤材料。
(2) 烘干室除尘每周对烘干室内部进行清扫,根据具体生产情况定期检查、清理过滤器。
(3) 现场清洁每天清理生产现场,保证车间内尘埃许可度控制在尘埃粒5μm 以内、尘埃个数300 个/ cm3 以下。
4 结论
ABS 塑料制品涂装虽已在工业产品、家用电器外壳、医务用品、电子元件、摩托车行业等得到广泛的应用,但其前处理大部分厂家仍以手工擦拭与溶剂法结合使用,漆膜常出现开裂、附着性差等问题。
对此,本文系统地介绍了ABS 塑料制品涂装前处理及涂装的一些工艺要求,批量大的产品可以采取静电喷涂工艺,提高涂装效率,降低涂装公害。
[ 参考文献]
[ 1 ] 刘登良. 塑料橡胶涂料与涂装技术[M] . 北京:化学工业出版社,2001. [ 2 ] 王锡春等. 最新汽车涂装技术[M] . 北京:机械工业出版社,1997.。