1、第一作者简介:赵安民,男, 1955年生,山西省新绛县人, 1987年毕业于华北工学院化学工程系,工程师,华北工学院,太原市上兰村, 030051.文章编号: 1005- 6033(2002)02- 0152- 02收稿日期: 2002- 01- 10塑料制品表面喷涂关键技术赵安民,王文生(华北工学院,山西太原, 030051)摘要:介绍了塑料制品表面喷涂的工艺流程、 喷涂工艺及漆膜性能的评价,并介绍了常见的缺陷和解决办法。关键词:塑料制品;表面喷涂;漆膜中图分类号: TQ 32文献标识码:A随着社会的发展、 科技的进步,人们对塑料制品的美观要求也越来越高。常见的制品如呼机、 手机、 电视、
2、计算机外壳、 汽车保险杠、 摩托车装饰件以及其它日用品,已从单一的色彩变得五彩缤纷,以不断适应人们追求个性化的需要,而满足人们审美要求最快捷的办法之一就是对塑料制品表面进行喷涂。常见的塑料制品的材质以PP、ABS、PVC、PSH IPS为主。 一方面这些材料注射成型时为便于脱模,使用了脱模剂(如石蜡类或聚乙烯醇类),另一方面这些材质本身结构较为规整,极性小,表面能低,溶解度参数小。因此要在其表面进行喷涂是非常困难的,喷涂技术的关键就是通过合理的工艺设计,对塑料制品表面进行特殊处理,使涂料完全浸润在制品表面,然后进行扩散渗透,使之紧密接触,最终达到美观、 耐用的目的,现将其喷涂关键技术介绍如下。
3、1工艺流程(见图1)图1喷涂工艺流程图2喷涂工艺2. 1喷涂前的准备准备工序主要包括投产前检验、 塑胶件的修补和消除制件内应力。一般来说检验的目的主要是检查塑胶制品的外观质量,去除影响美观的飞边,或修补运输中划伤、 磕碰面等。对于尺寸要求严格的,还需进行热处理来消除内应力。2. 2表面处理表面处理工序是塑料制品喷涂的关键技术之一。处理的好坏直接影响到涂膜的附着力等技术指标,尤其对PP更是如此。 目前提高PP或改性PP附着力的方法有:燃烧火焰法,等离子体或紫光处理、 强酸腐蚀法等,均是以改善其分子结构为目的,来增强与涂层的粘附性。但这些办法均需配置复杂的设备,并且增加了喷涂成本。而选择特殊的专用
4、涂料及合理的工艺就可使表面处理变得简单易行。其工艺主要包括:脱模剂的去除、 侵蚀脱脂和除尘除静电等内容。(1)脱模剂的去除。去除脱模剂一般使用烷系溶剂(如乙烷)擦洗。操作时尤其注意流线体圆弧过渡处,凹凸面部位等,做到干净、 彻底。(2)侵蚀和脱脂处理。侵蚀脱脂也是为了除去油污,提高涂膜的附着力。一般用乙醇或乙醇和涂料专用底漆稀释剂混合溶液(比例约82),用布擦洗制品表面时,尤其应注意不要使用含有油渍的布,以防二次污染。(3)除尘、 除静电。除静电的目的是防止静电吸尘,其方法有两种:手工擦洗除尘和使用静电除尘装置除尘。手工除尘是用干净的棉布醮防静电稀料擦洗制品,每件擦洗至少2次,同时必须使稀料挥
5、发干燥后才能进行下道工序。使用静电除尘装置是利用设备产生高压静电并借助于洁净的强气流(压缩空气)喷射,来达到除尘除静电的目的。2. 3喷涂喷涂是在专用的喷涂室内进行的,喷涂空气严格要求防尘,有专用的供气及排气装置,确保喷涂室空气干净,同时喷枪用压缩空气也必须经严格的除油、 除湿处理。喷涂室主要包括喷涂装置、 送风排风装置、 空气过滤装置、 水幕帘循环装置、 废水、 废气处理装置及其它附属设备等。喷涂工序是整个喷涂技术的核心,直接关系到喷涂效果的好坏。其方法主要有湿碰干和湿碰湿两种。湿碰干是指每次喷涂前,塑件都必须经干燥处理。湿碰湿适用于自动化程度高、 大批量连续的生产。工艺流程为:喷专用底漆闪
6、干5m in喷中涂漆闪干5m in喷面漆闪干10m in15m in喷罩光漆闪干10m in。2. 3. 1喷底漆材质不同,塑胶制品所用的底漆也不相同,经试用常州柏鹤、 北京红狮、 立邦塑料漆,效果均不错,底漆喷涂主要技术要求见表1。应该引起注意得是要使用同一厂家的底漆及稀释剂,否则会影响涂膜的附着力。另外喷涂前必须用稀释剂清洁所有工具,同时还应用铜网过滤底漆及稀释剂。表1底漆喷涂主要技术要求条件指标施工粘度(涂4 杯, 25) (S)1518喷枪口径(mm)1. 01. 4压力(M Pa)0. 40. 6喷涂道数23道,每道之间闪干5m in喷涂距离(cm)2030干膜厚度(m)15202.
7、 3. 2喷中涂漆251科技情报开发与经济SC I?TECH I NFORMAT I ON DEVELOPM ENT & ECONOM Y2002年第12卷第2期使用中涂漆目的是为提高面漆的丰满度,增强装饰效果。对于使用要求不高的场合,可以删除这道工序,在底漆上直接喷面漆。2. 3. 3喷面漆面漆以丙烯酸金属闪光? 珠宝漆最为常见,因具有良好的珠光、 闪光效果、 优良的附着力、 耐冲击性等特殊性能,所以广泛用于汽车、 摩托车等塑胶制品的表面装饰。面漆一般由丙烯酸树脂、 闪光或珠光颜料、 助溶剂制成各色闪光或珠光漆(A组分)和脂肪族异氰酸酯固化剂(B组分)组合而成,喷涂面漆技术要求见表2。表2喷
8、涂面漆技术要求喷涂条件指标原漆固化剂(AB质量比)按厂家涂料技术说明配制喷涂粘度(涂4 杯, 25)S1416喷枪口径(mm)1. 01. 4喷枪压力(M Pa)0. 40. 6喷枪距离(cm)2030干膜厚度(m)1520喷涂道数12道,之间闪干5m in由于面漆大多数为双组分交联固化型涂料,所以应按需配制,以免浪费。另外开桶未用完时,一定要盖严密封,防止固化剂吸空气中水分失效。2. 3. 4喷罩光漆喷罩光漆的目的是使漆膜具有较高的硬度、 耐磨性、 抗碱性、 耐盐雾性和良好的附着力。罩光漆多为丙烯酸树脂类。喷涂技术要求见表3。表3喷罩光漆技术要求喷涂条件指标喷涂粘度(涂4#杯, 25)S12
9、16喷涂压力(M Pa)0. 40. 6喷涂距离(cm)2030干膜厚度(m)1525喷涂道数12道,之间闪干5m in2. 4干燥干燥室一般是由100mm150mm厚的岩棉保温层制成的隧道式干燥装置。加热方式有:蒸汽加热、 煤气加热、 燃油加热及电加热等。炉内设有热电偶。工作时,在温控器上设定所需炉温值,通过温控器自动控制加热器的通断状态,以保持炉温恒定,炉内温差应小于5C。涂膜干燥温度一般在60C80C。2. 5传送系统目测检查工件的外观质量,看有无划伤、 橘皮、 颜色不匀等缺陷。若局部有划伤及涂膜不匀等缺陷,可用800#1200#磨砂纸湿润后轻轻除去涂膜,然后用棉布醮乙醇或甲苯除去表面油
10、污,再补喷底漆及面漆。产品经检验合格后,在无尘环境中静置24h自然干燥,最后装箱入库。2. 6注意事项(1)胶制品表面喷涂严禁灰尘污染,条件若允许,整个生产线均应采用独立的供风,排风装置,保证整个生产线空气清洁。(2)所用涂料稀释剂均属易燃液体,并有一定的毒性,因此施工现场应遵循涂装作业及安全操作规程。必须采取有效防火、 防静电等安全措施。(3)关闭干燥炉热源后,悬持链应继续运行15 m in20m in,以防损害传送链。(4)定期用吸尘器清理干燥炉及闪干室,保持内部干净、 整洁。(5)喷枪及附属装置使用完,应及时清洗,以防堵塞。3漆膜性能评价(见表4)表4漆膜性能评价项目指标检测方法外观平整
11、、 光滑、 丰满目测附着力(切割1mm)0. 6GB?T130- 93耐盐雾性无明显变化GB?T1771- 91耐碱性耐酸性色调最大允许偏差DE 2. 0光泽下降10%GB?T1763- 79耐汽油性耐柴油性不脱落、 不起泡GB?T1734- 934喷涂常见缺陷及解决办法(1)附着力不好,原因一是脱模剂用量较高,二是溶剂溶解能力低。解决方法一是用工业醇或二甲苯清洗表面油污,操作者应戴细纱布手套。二是同生产厂家调换专用稀释剂。(2)喷涂后局部有溶蚀现象,原因是塑件成型后,表面密度不均匀,有明显银丝,解决方法一是改变模具,浇口及流道结构,二是合理控制工艺参数,避免发生密度不均,银丝现象。(3)颜色
12、不均,原因是涂料搅拌不均匀,制品表面有油污,解决方法一是喷涂前应充分搅拌,二是干净彻底清洗制品表面。(4)漆膜不平有橘皮或皱纹,原因一是涂料粘度太大,二是枪距过小,喷涂压力过小,三是稀释剂溶解能力过低。解决方法一是调整涂料粘度、 压力及枪距,二是更换专用稀释剂。(5)泛白、 发光,原因是气候闷热,环境湿度过大,解决方法一是在稀释剂中加入高沸点或慢挥发溶剂,二是适当加热塑件。5结束语塑胶制品表面喷涂除选择高质量的涂料外,合理的工艺设计更为重要,尤其是操作者的喷涂技术,远非一日之功,在掌握有关理论的基础上需不断地实践、 探索,从而进一步降低材料消耗,减少废品损失,实现高效、 优质的喷涂效果。Key
13、 Surface Spraying Techn iques for Plastic ProductsZHAO An-m in, WANGW en-shengABSTRACT: This paper introduces the technological process, spraying technique and film features evaluation, andalso introduces the common defects and solving methods.KEY WORDS: plastic product; surface spraying; film351赵安民,王文生塑料制品表面喷涂关键技术应用技术
