ABS塑料制品表面前處理與涂裝工藝探討

1、ABS塑料制品表面前處理與涂裝工藝探討繭 要 介紹了 ABS塑料制品的表面處理及涂裝工藝，分析探討了由于ABS塑料材質(zhì)的特殊表面特征而對(duì)其前處理及涂裝的一些特殊要求。咲鍵詞ABS塑料；表面處理；涂裝工藝。Abstract ABS plastic products, surface treatment and coating process, analysis ofABS plastic material due to the special surface characteristics and its pre-tteatment and coating of some special req

2、uirements.Key words ABS Plastic; surface; coating process.塑料材料因其質(zhì)輕、價(jià)廉.耐腐蝕性優(yōu)越，傳熱導(dǎo)電性差.制造方便、易壓 制成形狀復(fù)雜的器件等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)產(chǎn)品、家用電器外禿、醫(yī)務(wù)用品、電于元件等 方面上得到廣泛的應(yīng)用。但塑料制品成型加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生顏色不均、色澤單調(diào)、花 斑疵點(diǎn)等缺點(diǎn)。且易產(chǎn)生老化變脆、劃痕.沾污、靜電等問題。涂裝涂料可以避 免上述缺點(diǎn)和問題。有如下作用：掩蓋其加工成型中的缺陷；改善外觀裝 飾性和優(yōu)良質(zhì)感，如光澤.E卩刷文宇.圖案、金厲或木質(zhì)感等；賦予特殊性能， 如耐劃傷、耐候性、耐光性、阻燃性、耐溶劑性、耐藥品性、防靜電

3、、抗菌等性 能；降低成本，同時(shí)對(duì)塑料制品進(jìn)行衰面涂飾，提高了其附加值。本文對(duì)ABS塑料制品的前處理7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(duì)其前處理尺涂裝的一些特殊要求。1 表面特性ABS炳烯睛、丁二烯和苯乙烯三元共聚物）厲熱塑性樹脂類塑料，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的加工性能，但其硬度低、耐候性較差、耐溶劑性差，可通過 塑料衰面的二次加工來改善，而涂裝是塑料耒面二次加工的重要方法之一。ABS 塑料在涂裝時(shí)常出現(xiàn)附著效果不好、失光、麻點(diǎn)等問題，其原因主要有，夷面張 力（小于10（） mN/ cm）,溶解度參教與涂料中樹脂、溶劑的溶解度參數(shù)差異較大,在成型時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力易產(chǎn)生漆膜

4、裂紋或降低涂S光澤等缺陷，表面易產(chǎn)生靜電 和吸附;5塵，影響涂裝效果。2 表面前處理塑料耒面的油污會(huì)極大地降低涂料的附著力，產(chǎn)生龜裂、起泡或脫落，油污 中含有脫膜劑俺脂酸鹽、蠟、聚乙烯醇等）、助劑（增塑劑、防靜電劑、潤(rùn)滑劑、 防老劑、防燃劑）、其他（潤(rùn)滑油、灰塵）等；塑料是絕緣體，易產(chǎn)生靜電吸附;?塵，影響涂裝外觀質(zhì)量。為了提高涂料在塑料夷面的附著力和減少塑料涂層上的缺點(diǎn)，涂裝前必須對(duì)塑料進(jìn)行耒面前處理。2. 1處理方法手工擦拭法這種處理方式勞動(dòng)強(qiáng)度大，通常應(yīng)用于產(chǎn)*低的情況。手工據(jù)拭弊病很多，由于人工的原因，導(dǎo)致質(zhì)量不穗定，已掠臟的布會(huì)導(dǎo)致塑料表面 再次污染，而且溶劑對(duì)操作者有害，污染環(huán)境。

5、溶劑蒸氣脫脂法該方法能有效地除去衰面的油污、脫膜劑、防靜電劑 等弱界面S,使耒面粗化多孔，從而提高涂料的附著力。但高溫作業(yè)不利于安全 生產(chǎn)。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)*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。(4)退火處理法 消除表面應(yīng)力和改變結(jié)晶性最常用、最有效的方法在成型過 程中，不均一的冷卻可能在局部或表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力或局部結(jié)晶化，它們都不利 于涂料的潤(rùn)濕和涂S的附著，在溶劑處理前先進(jìn)行退火處理以除去殘余應(yīng)力，可 更好的降低裂紋發(fā)生。夷面活性劑 清除表面灰塵，遷移至衰面的助劑、表面加工劑等，它除去 無機(jī)雜質(zhì)更

6、方便、更容易，而溶劑處理除去油脂類更有效。(6)底涂處理法 底漆和面涂互補(bǔ)：底漆缺乏美觀，耐侯性差，面漆易被底材 吸收，填充性不好，附著力差。附著力好，對(duì)基體有良好的粘結(jié)力，無特殊破壞 作用下，不易脫落；有較好填充性和打磨性，經(jīng)打磨后，在一定程度上能填充基 體衰面細(xì)微缺陷；有較奸耐溶劑性，涂底漆后絕大多數(shù)都是要涂面漆的，這就要 求底漆干透后能抵抗面漆中強(qiáng)溶劑不被咬起；底漆與面漆有很好的結(jié)合力，借助 面漆中的溶劑能輕度重溶底漆耒面，使底、面漆之間有一層微溶銜接層，以提高 結(jié)合力。2. 2工藝流程預(yù)脫脂一脫脂一一次水洗一二次水洗一去離于水洗一活化f吹干-水分烘 干(70 75 °C, 1

7、5 min)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)&釆用密封防塵室體結(jié)構(gòu)。2. 2. 1 脫脂一般采用含有衰面活性劑的水系脫脂劑噴淋清洗，時(shí)間23 min，噴射壓力2030PS1 ,溫度4555 °C。脫脂配方含有磷酸鹽、硅酸鹽、衰面活性劑、無機(jī)礦物質(zhì)等。脫脂劑在重復(fù)使用時(shí)，槽液中的雜質(zhì)、污物積累，會(huì)造成塑料義 面污物的再次附著，影響涂層質(zhì)*,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)*穩(wěn)定，但其排放的廢水中含有磷。同時(shí)它是一種低侵蝕產(chǎn) 品，對(duì)低碳鋼材質(zhì)的槽體和設(shè)備內(nèi)部必須襯玻璃鋼，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。針對(duì) 上述兩點(diǎn)，建

8、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。2. 2. 2 活化活化是采用含有水性高分于的水系耒調(diào)劑來處理的工*，可以采取室溫噴淋 方式，時(shí)間1 min ,噴射壓力714PS1?；罨淖饔糜兄谌コ菜押?水基的塑料耒面轉(zhuǎn)換為含親水基的衰面，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(duì)塑料衰面的潤(rùn)濕性和附著力。活化后要用潔凈 的壓縮空氣吹干，并在7()75 °C烘干ISmino2.3衰面清潔度塑料衰面處理后必須進(jìn)行其清潔度的檢査，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

9、理效果好， 接觸角小。水浸潤(rùn)法將處理后的塑料制品浸入水中,取出后觀察水膜的気整性。測(cè)定涂S附著力采用GB9286 88色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)法，如果附*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。由于塑料表面特殊結(jié)構(gòu)，雖然通過表面前處理對(duì)塑料表面進(jìn)行改性，清除了 弱界面e，活化塑料衰面，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(huì)影響涂層質(zhì)S °3.1 涂料涂料的選擇須依據(jù)塑料的特殊性能和使用要求，對(duì)涂料選擇應(yīng)道循如下原 則: 基材塑料選擇適當(dāng)?shù)某赡の飿渲w系和溶劑體系,涂料對(duì)塑料基材既要具有 良好的附*力，又不能過分溶蝕塑料表面，將

10、表面能、極性.電荷、結(jié)晶度、溶 解度參數(shù)考慮進(jìn)去; 涂料應(yīng)滿足特定使用條件下的性能要求，如物理性能、化學(xué)性能和光電性能等; 根據(jù)涂裝方法和涂裝工藝對(duì)涂料進(jìn)行選擇;®最佳的性能/價(jià)格比;符合環(huán)境保護(hù)的有關(guān)要求。最重要的是必須逍從“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(gè)很薄的互溶層，增強(qiáng)粘*力。表1 ABS塑料的典型性能性能高抗沖型耐熱型中抗沖型相對(duì)密度1 067.081.05 1 07吸水率/ %0.2-'0 4502宀0 450. 2-7 45成型收縮率/ %0. 30 803080.308拉伸強(qiáng)度/ MPa35-4445 -乍74

11、2,7 62斷裂伸長(zhǎng)率丿%560320525彎曲強(qiáng)度/ MPa538£70-Y569-72壓縮強(qiáng)度/ MPa496465 7173 -88懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度/ CfcT/16-4411-256-22洛氏硬度R65,-109Ri05115R108 115熱變形溫度4 82MPa) / ( O93亠-10310411893 -107線膨脹系數(shù)（X1Q-5k-I）9亠-10-560705 熄.5ABS塑料涂料的性能特點(diǎn)如表3所列。衷3 ABS塑料涂料的性能待點(diǎn)項(xiàng)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(jiān) 硬耐磨、防潮漆膜光亮，

12、 堅(jiān)峽耐磨； 酹*另好漆腮顏色 鮮艷耐水 耐磨附著力好漆膜光亮" 耐磨，附著另好漆膜光亮 透明，耐 磨性好用途用于 ABS、PC、PVC JIIPS 塑料涂裝用于ABS、用于AB5、用于ABS PS塑料涂裝PS塑料涂裝塑料涂裝用于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< 108-1410-15耐水性/h2424242424耐8?性/次60202050503.2 涂裝ABS制品的熱變形溫度為75107 °C,且ABS制品衰面電阻高，易產(chǎn)生靜電，吸附灰塵，因此噴漆前一般都采用離于化空氣除塵。涂裝工藝流程:表面前處理后的ABS制品一離

13、于化空氣除塵f空氣噴涂底 漆f流平5 min -空氣噴涂面漆-流平1() min -烘干(7()75 °C, 30 min)。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*的大幅度提高，建議批畳大的ABS塑料制品采取靜電噴涂工藝。靜電噴 涂前必須先用離于化空氣除靜電(AS22()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(duì)其衰面進(jìn)行導(dǎo)電性處理，降低其表面電阻，同時(shí),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3545,涂料的施工粘度較空氣噴涂低2“采用靜電噴涂的涂裝效率可達(dá)到9() %涂裝效率計(jì)算公式:3.3 管理衰面處理后的制品應(yīng)盡快涂裝，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)涂裝環(huán)境清潔度管理，采取適當(dāng) 的防塵揩施，保證涂裝周圍環(huán)境的清潔度。(1)噴漆室除塵 一般每周檢査、清理噴漆室1次，保證噴漆室內(nèi)的風(fēng)速穗定， 靜電噴漆室風(fēng)速為0203m/s。根據(jù)產(chǎn)量進(jìn)行定期的檢査、清理和更換噴漆室 送、排風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的過濾材料。 烘干室除塵 每周對(duì)烘干室內(nèi)部進(jìn)行清掃，根據(jù)具體生產(chǎn)情況定期檢査、清 理過濾器。 現(xiàn)場(chǎng)清» 每天清理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，保證車間內(nèi)塵埃許可度控制在塵埃粒5pm以 內(nèi)、塵埃個(gè)數(shù)30()個(gè)/cm3以下。4 結(jié)論ABS塑料制品涂裝雖