ABS塑料涂裝工藝

1、ABS塑料涂裝工藝近年來塑料制品在工業(yè)產(chǎn)品上得到了廣泛的應(yīng)用。塑料質(zhì)量輕、耐腐蝕性優(yōu)越，傳熱導(dǎo)電性差，易壓制成形狀 復(fù)雜的器件。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上可代替部分有色金屬和輕金屬。為了消除塑料表面的壓制印跡及色澤不均，往往需 要對塑料表面進(jìn)行涂裝。涂裝既可改善外觀，又可以延長塑料的使用壽命。1. ABS塑料的性能和表面狀態(tài)ABS塑料是由丙烯睛、丁二烯、苯乙烯所組成的三元共聚物。它具有苯乙烯熱塑性塑料的機(jī)械加工性、丁二烯的橡膠韌性、丙烯睛的耐化學(xué)腐蝕性。三者的含量配比可根據(jù)產(chǎn)品需要進(jìn)行調(diào)整。塑料壓制成型后表面狀態(tài)對外 觀質(zhì)量有很大的影響。要求成型后的表面平整光滑，均勻一致，不應(yīng)有劃傷、飛邊、毛刺、凹坑、斑點(diǎn)

2、、氣泡 和明顯的熔接線。2. ABS塑料表面預(yù)處理為了提高涂料在塑料表面的附著力和改善塑料外觀，涂裝前必須對塑料表面進(jìn)行預(yù)處理。2.1 退火塑料成型時易形成內(nèi)應(yīng)力，涂裝后應(yīng)力集中處易開裂?？刹捎猛嘶鹛幚砘蛘嫣幚恚龖?yīng)力。退火處理是把ABS塑料成型件加熱到熱變形溫度以下，即60C,保溫2h。為了減少設(shè)備投資，可采用整面處理來改善表面狀況。整面處理配方及工藝如表 1所列。表1整面處理配方及工藝項目工藝參數(shù)內(nèi)酮/份1水/份3溫度/C室溫處理時間/ min15 202.2 除油ABS塑料件表面常沾有油污、手汗和脫模劑，它會使涂料附著力變差，涂層產(chǎn)生龜裂、起泡和脫落。涂裝前應(yīng)進(jìn)行除油處理。對 ABS

3、塑料件通常用汽油或酒精清洗，然后進(jìn)行化學(xué)除油。工藝配方如表2所列。表2除油工藝配方及工藝項目工藝參數(shù)氫氧化鈉（S/L）50 70磷酸鈉（S/L）20 30碳酸鈉（S/L）10 20表面活性劑（S/L）510溫度/C50 60處理時/min10 15化學(xué)除油后應(yīng)徹底清洗工件表面殘留堿液，并用純水最后清洗干凈，晾干或烘干。2.3 除電和除塵塑料制品是絕緣體，表面電阻一般在1013a左右，易產(chǎn)生靜電。帶電后容易吸附空氣中的細(xì)小灰塵而附著于表面。因靜電吸附的灰塵用一般吹氣法除去十分困難，采用高壓離子化空氣流同時除電除塵的效果較好。3. ABS塑料涂料ABS塑料涂料的性能特點(diǎn)如表3所列。表3 ABS塑料

4、涂料的性能特點(diǎn)項目AP-1塑料黑漆塑1清漆塑-1各色磁漆丙烯酸金屬閃光漆丙烯酸彩色透明漆特性能常溫干燥、涂膜堅 硬耐磨、防潮漆膜光亮，堅硬耐 磨，附著力好漆膜顏色鮮艷，耐 水、耐磨，附著力 好漆膜光亮，耐磨， 附著力好漆膜光亮透明，耐 磨性好用途MT ABS PS、PVCHIPS塑料涂裝用于ABS PS塑料涂裝用于ABS PS塑料涂裝用于ABS塑料涂裝用于ABS塑料涂裝外觀黑色透明各色各色透明硬度0.60.50.50.60.6光澤<1081410 15耐水性/h2424242424耐醇性/次6020050504. ABS塑料涂料涂裝工藝4.1 塑料涂裝工藝流程退火或整面處理汽油洗化學(xué)除油

5、水洗水洗純水洗水分干燥除電除塵噴ABS塑料涂料流平晾干或烘干（60 , 30min）。4.2 噴涂施工條件噴涂施工溫度為（25 ±5） C。施工相對濕度不大于80%。濕度過大時，在漆內(nèi)添加CHA-13或F 1防潮劑，防止涂層發(fā)白。4.3 施工工藝參數(shù)噴涂施工時用稀釋劑調(diào)整施工黏度為11-13S ,并用74 m（200目）銅絲網(wǎng)布過濾。采用小口徑噴槍，噴涂壓縮空氣壓力為 0. 350. 50MPa噴槍與工件的距離為 3050cmo4.4 涂料干燥ABS塑料涂層厚度為1520d m,通常要噴涂 23道才能完成。一道噴涂后晾干15min,再進(jìn)行第二次噴涂。需要光亮的表面還必須噴涂透明涂料。

6、涂完后可在室溫下自干，也可在60c條件下烘烤30min。5. 結(jié)語通過對ABS塑料的表面處理和涂料涂裝，可有效地提高ABS塑料的綜合性能。（end1.9.1 前言摩托車（踏板車）外表裝飾件的80%以上是采用ABS塑料制品，因此其涂裝質(zhì)量直接影響摩托車的市場競爭力。本文對ABS塑料制品的前處理及涂裝工藝進(jìn)行介紹，分析探討由于ABS塑料材質(zhì)的特殊性而對其前處理及涂裝的一些特殊要求。1.9.2 表面特性ABS （丙烯睛、丁二烯和苯乙烯三元共聚物）屬熱塑性樹脂類塑料，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的加工性能，但其硬度低，耐候、耐溶劑性差，可通過塑料表面的二次加工來改善。涂裝是塑料表面二次加工的重要方法之一。

7、ABS塑料在涂裝時常出現(xiàn)附著效果不好、失光、麻點(diǎn)等問題，其原因主要有，表面張力（小于100mN/cm ）,溶解度參數(shù)與涂料中樹脂、溶劑的溶解度參數(shù)差異較大，在成型時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力易產(chǎn)生漆膜裂紋或降低涂層光澤等缺陷，表面易產(chǎn) 生靜電和吸附灰塵，影響涂裝效果。1.9.3 表面前處理塑料表面的油污會極大地降低涂料的附著力，油污中含有脫膜劑（硬脂酸鹽、蠟、聚乙烯醇等）、助劑（增塑劑、防靜電劑、潤滑劑、防老劑、防燃劑）、其他（潤滑油、灰塵）等。1.9.3.1 處理方法（ 1 ）手工擦試法這種處理方式勞動強(qiáng)度大，通常應(yīng)用于產(chǎn)量低的情況。手工擦試弊病很多，由于人工的原因，導(dǎo)致質(zhì)量不穩(wěn)定，已擦臟的布會導(dǎo)致塑料表

8、面再次污染，而且溶劑對操作者有害，污染環(huán)境。（ 2 ）溶劑蒸氣脫脂法該方法能有效地除去表面的油污、脫膜劑、防靜電劑等弱界面層，使表面粗化多孔，從而提高涂料的附著力。但高溫作業(yè)不利于安全生產(chǎn)。（ 3 ）水溶液處理法水溶液處理法尤其適合產(chǎn)量大、生產(chǎn)效率高的情況，這種處理方法具有質(zhì)量穩(wěn)定、環(huán)境危害輕、成本低、易操作等優(yōu)點(diǎn)，正在逐漸取代上述兩種方法。1.9.3.2 工藝流程預(yù)脫脂-脫脂-一次水洗-二次水洗-去離子水洗 -活化-吹干-水分烘干（7075C, 15min ）ABS 塑料制品的前處理可以流水線生產(chǎn)，各工序全部采用噴淋處理并通過懸鏈運(yùn)送，設(shè)備采用密封防塵室體結(jié)構(gòu)。1.9.3.2.1 脫脂一般采

9、用含有表面活性劑的水系脫脂劑噴淋清洗，時間 23min ,噴射壓力2030PSI ,溫度4555 C。脫脂配方 含有磷酸鹽、硅酸鹽、表面活性劑、無機(jī)礦物質(zhì)等。脫脂劑在重復(fù)使用時，槽液中的雜質(zhì)、污物積累，會造成塑料表面污物的再次附著，影響涂層質(zhì)量，因此應(yīng)加強(qiáng)槽液的過濾與更新管理。水系脫脂劑脫脂效果好、質(zhì)量穩(wěn)定，但其排放的廢水中含有磷。同時它是一種蝕產(chǎn)品，對低碳鋼材質(zhì)的槽體和設(shè)備內(nèi)部必須襯玻璃鋼，延長設(shè)備的使用壽命。針對上述兩點(diǎn)，建議采用不銹鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)備和槽體，以增加設(shè)備的使用壽 命，排放前廢水必須治理達(dá)標(biāo)后才能排放。1.9.3.2.2 活化活化是采用含有水性高分子的水系表調(diào)劑來處理的工藝，可以采

10、取室溫噴淋方式，時間1min ,噴射壓力714PSI活化的作用有助于去除硬水，把含憎水基的塑料表面轉(zhuǎn)換為含親水基的表面，在塑料表面形成一層均勻的薄膜，厚度 不超過5nm,但其改進(jìn)了涂料對塑料表面的潤濕性和附著力。活化后要用潔凈的壓縮空氣吹干，并在7075 c烘干15min 。 1.9.3.3 表面清潔度塑料表面處理后必須進(jìn)行其清潔度的檢查，以保證隨后的涂裝質(zhì)量。（ 1 ）觀察接觸角 在處理后的塑料表面滴上液滴，完全鋪展說明處理效果好，接觸角小。（ 2 ）水浸潤法將處理后的塑料制品浸入水中，取出后觀察水膜的完整性。（ 3 ）測定涂層附著力 采用 GB9286-88 色漆和清漆漆膜的劃格試驗法，如

11、果附著力差，排除了涂料、環(huán)境、人為 操作等其他問題，就可能是塑料表面未清洗干凈。1.9.4 涂裝由于塑料表面特殊結(jié)構(gòu)，雖然通過表面前處理對塑料表面進(jìn)行改性，清除了弱界面層，活化塑料表面，增加了涂膜的附著力，但涂料的選擇、涂裝工藝和涂裝環(huán)境管理也會影響涂層質(zhì)量。1.9.4.1 涂料涂料的選擇須遵從"相似相溶原則 " ，以保證 ABS 與涂料樹脂、溶劑的混溶性良好，使涂膜和塑料表面形成一個很薄的互溶層，增強(qiáng)粘著力。 ABS 涂裝多采用丙烯酸或聚氨酯涂料。為了獲得優(yōu)質(zhì)裝飾保護(hù)性涂層，一般用雙組分聚氨酯底漆噴涂23次，流平5min后，再濕碰濕噴涂雙組分聚氨酯面漆。ABS塑料表面溶解

12、度參數(shù)約為9.6,而聚氨酯的溶解度參數(shù)約為 10.0 ，丙烯酸的溶解度參數(shù)約為 9.4 ，顯然，這兩種涂料體系與ABS 底材的溶解度參數(shù)、表面張力匹配性較好，在 ABS 底材上具有良好潤濕性和附著性。 1.9.4.2 涂裝ABS制品的熱變形溫度為75107 C,且ABS制品表面電阻高，易產(chǎn)生靜電，吸附灰塵，因此噴漆前一般都采用離子化空氣除塵。涂裝工藝流程：表面前處理的 ABS制品-離子化空氣除塵 -空氣噴涂底漆 -流平5min-空氣噴涂面漆 -流平10min-烘干（70 75 ， 30min ）。手工空氣噴涂工藝的涂裝效率只有20%30%左右，涂料損失大，隨著塑料制品用量的大幅度提高，建議批量

13、大的ABS 塑料制品采取靜電噴涂工藝。靜電噴涂前必須先用離子化空氣除靜電（ AS-20 型延伸排列電離空氣除塵器靜電中和能力強(qiáng))，然后采用醇類溶劑對其表面進(jìn)行導(dǎo)電性處理，降低其表面電阻，同時，靜電噴涂要求嚴(yán)格控制涂料的電阻和粘度，通常涂料電阻值的最佳范圍在3545Ms ,涂料的施工粘度較空氣噴涂低2s。采用靜電噴涂的涂裝效率可達(dá)到 90% 左右，涂裝效率計算公式值得注意的是， ABS 塑料涂裝后，漆膜表面易產(chǎn)生細(xì)微裂紋，其原因很復(fù)雜，目前比較傾向于與塑料加工時產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力或是與溶劑揮發(fā)后表層體積收縮產(chǎn)生的應(yīng)力有關(guān)。塑料的臨界開裂應(yīng)力與塑料的內(nèi)聚能、涂料用溶劑類型、溶劑的揮發(fā)速度、溫度之間存

14、在相互關(guān)系，溶劑揮發(fā)快，容易產(chǎn)生應(yīng)力，也就易產(chǎn)生裂紋。因此，在選用涂料溶劑時，應(yīng)將高沸點(diǎn)和低沸點(diǎn)溶劑配比使用，同時應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)母稍锓绞剑刂迫軇┑膿]發(fā)速度，減少干燥過程中產(chǎn)生應(yīng)力。1.9.4.3 管理表面處理后的制品應(yīng)盡快涂裝，同時應(yīng)加強(qiáng)涂裝環(huán)境清潔度管理，采取適當(dāng)?shù)姆缐m措施，保證涂裝周圍環(huán)境的清潔度。(1)噴漆室除塵一般每周檢查、清理噴漆室1次，保證噴漆室內(nèi)的風(fēng)速穩(wěn)定，靜電噴漆室風(fēng)速為0.20.3m/s。根據(jù)產(chǎn)量進(jìn)行定期的檢查、清理和更換噴漆室送、排風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的過濾材料。( 2 )烘干室除塵每周對烘干室內(nèi)部進(jìn)行清掃，根據(jù)具體生產(chǎn)情況定期檢查、清理過濾器。(3)現(xiàn)場清潔 每天清理生產(chǎn)現(xiàn)場，保證車間內(nèi)塵埃許可度控制在塵埃粒徑5dm以內(nèi)、塵埃個數(shù)300個/cm3以下。1.9.4.4 ABS 涂層性能按照摩托車ABS 塑料制品涂裝質(zhì)量要求， 聚氨酯雙組分漆和丙烯酸漆能滿足 ABS 塑料制