塑料漆的制备及其涂装
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塑料漆的制备及其涂装. 学习目的:塑料涂料的基础知识和生产涂装技能. 塑 料 漆. 概述 1 、脲醛和酚醛颜料是最早使用的热固型塑料,主要用于制造电器、绝缘制品。 2 、聚酰胺(尼龙)和聚对苯二甲酸丁二醇酯是具有优良物理机械性能的工程塑料,大量用于汽车零部件 3 、涂料品种已有:单色漆、金属感漆、消光漆、桔型漆、清漆等多种花色。. 塑 料 漆. 塑料漆的选用 ①溶解度参数 δ ② 塑料的不同用途 ③金属感或闪光效应的塑料涂料中必须加入铝粉 ④ 消光型及桔皮型品种中常加入膨润土、白炭黑等消光剂或触变剂. 热塑性塑料有两大特点: 一是遇热变形;

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塑料漆的制备及其涂装

学习目的:塑料涂料的基础知识和生产涂装技能


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塑 料 漆

概述

1、脲醛和酚醛颜料是最早使用的热固型塑料,主要用于制造电器、绝缘制品。

2、聚酰胺(尼龙)和聚对苯二甲酸丁二醇酯是具有优良物理机械性能的工程塑料,大量用于汽车零部件

3、涂料品种已有:单色漆、金属感漆、消光漆、桔型漆、清漆等多种花色。


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塑 料 漆

  • 塑料漆的选用

  • ①溶解度参数δ

  • ②塑料的不同用途

  • ③金属感或闪光效应的塑料涂料中必须加入铝粉

  • ④消光型及桔皮型品种中常加入膨润土、白炭黑等消光剂或触变剂

热塑性塑料有两大特点:

一是遇热变形;

二是遇适当的有机溶剂会溶解或溶胀。


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塑 料 漆

在界面间可能形成共价键,且

在热固性涂料中更有可能发生,

这一类连结最强且耐久性

最佳,但这要求相互反应的

化学基团牢牢结合

在底材和涂料上。

因为界面层很薄,

界面上的化学键很难检测到。

然而,如下面所讨论的,

确实发生了界面键合,

从而大大提高了粘结强度。

这种理论适用于当涂料

施工于含有孔、洞、

裂隙或空穴的底材上时

,涂料能够渗透进去

常用塑料基材的表面张力塑料基材            表面张力mN/mPP                           28-37PE                          31-36PVC                        30-33PS                          34-35PC                           ~38TPO(热塑性聚烯烃)    27-35常用丙烯酸酯稀释剂的表面张力丙烯酸酯单体       表面张力mN/mNPG(PO)MEMA          26IDA                         29NPG(PO)DA               31TPGDA                     34DPGDA                    35HDDA                      36

  • 涂料对塑料表面的附着

  • (一)涂料和底物附着的有关理论

  • 1.机械连接理论

  • 2.化学键理论

  • 3.静电理论

  • 4.扩散理论

  • (二)附着形成机理

  • 1.润湿性和表面能

  • 2.界面热力学

  • 3.接触角和临界表面张力

可以想像以带电双电层形式存在的静电作用力形成于涂层-表面的界面上,涂层和表面均有残余电荷,散布于体系中,这些电荷的相互作用能提高一些附着力。静电力主要是色散力和来源于永久偶极子的相互作用力。含有永久偶极子物质的分子间的吸引力由一个分子的正电区和另一分子的负电区的相互作用引起。


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塑 料 漆

  • 涂料对塑料表面的附着

  • ABS ——直接涂覆面漆

  • PS、HIPS(高抗冲聚苯乙烯)

  • PP、PE等非极性的聚烯烃

涂料在其表面难以润湿和附着,且这些材质耐溶性很强,

涂装难度最大,比较实用的办法是加涂一层薄层底漆,

在面漆与底材之间起承上启下的作用。

底漆选用遵循两个要求:

a.涂料对塑料底材必须有良好的结合力;

b.涂料不能过分溶蚀塑料表面。

涂料中的稀释剂对塑料底材有一定的膨润度,

膨润层加强了底漆与底材的附着力。

a.ABS塑料件表面的脱模剂需要处理干净;

b.要选用适当体系的涂料,如丙烯酸系、聚氨酯系和环氧系涂料;

c.塑料件本体颜色是黑色,成品需要白色,则白色面漆的膜厚

要高,才能够完全遮盖黑色,否则达不到预期效果

一般选择常温自干的热塑性丙烯酸漆、改性丙烯酸漆或硝基漆等,

并需选择极性配套的稀释剂,以达到提高附着力的目的。


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塑 料 漆

  • 化学处理

  • 1)溶剂或碱性溶液作为脱脂剂清洗

  • 2)涂上一层化学物质或底漆,它的作用是不改变表面化学,但赋予基材对涂料的附着力用于提高塑料表面能的物理处理方法多是进行表面氧化

  • 1)火焰处理

  • 2)电晕处理

  • 3)等离子体处理


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塑 料 漆

  • 评价涂层在塑料表面的附着力

  • ① 涂层内聚破坏。

  • ② 涂层与底材界面破坏。

  • ③ 上述两种混合破坏。

  • ④ 底材内聚破坏。

  • 注:还有涂层本身没有完全剥落的情况,主要是由于胶粘剂选择不当或涂层本身难以粘接引起的,要重新选择胶粘剂或进行适当处理(如打磨、溶剂擦洗等)后重新测定。


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塑 料 漆

  • 涂饰塑料制品目的为

  • (1)掩盖其加工成型中的缺陷及划伤;

  • (2)改善外观装饰性(如光泽、耐划伤、印刷文字或图案);

  • (3)赋予优良质感(如金属或木质感)及特殊性能(如耐候性、耐光性、阻燃性、耐溶剂性、耐药品性、防静电、导电等);

  • (4)降低成本(如色母粒着色加工成本太高、同一部件要求不同颜色等)等。同时对塑料制品进行表面涂饰,提高了其附加值。


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需涂装的常用塑料底材及所用涂料


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塑 料 漆

  • 塑料表面用涂料应具备以下性质

  • ①涂料对塑料底材必须有良好的结合力;

  • ②涂料不能过分溶蚀塑料表面;

  • ③涂料应具有一定的硬度和韧性,以克服涂料的日常磨损;

  • ④根据塑料底材的需要配置性能各异、色彩鲜艳、丰满光亮、耐候性强的涂料;

  • ⑤施工方便,常温自干,干燥速率要适宜,且能掩盖塑料制品成型过程中所产生的小缺陷。


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塑 料 漆

  • 特殊用途的塑料用涂料

    塑料用涂料高功能化就是要提高涂料表面的抗划伤性和硬度,使其具有电气特性功能如防静电和屏蔽电磁波涂料,及其他特殊功能。

  • 1.抗划伤性涂料

  • 2.高硬度涂料

  • 3.电气特性功能涂料

  • 4.其他特殊功能涂料


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塑料表面处理与涂装

  • 根据不同的塑料底材选择不同配方的涂料,必要时涂装前要进行表面处理。

  • ABS、PVC塑料的极性较大,和多种涂料有较强的亲和力,可选择的涂料品种较多

  • PS、HIPS等塑料对溶剂敏感,容易被溶剂蚀,且耐温性较差,一般选择常温自干的热塑性丙烯酸漆、改性丙烯酸漆或硝基漆等,并小心选择配套稀释剂;

  • 对于非极性的聚烯烃PP、PE,涂料在其表面难以润湿和附着,且它们的耐溶剂性很强,难度最大,比较实际的办法是加涂一层薄层底漆(过渡层),此底漆中溶解一部分氯化烯烃(CPO),以增加面漆附着力。


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与表面涂料有关的塑料性质


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塑料表面处理与涂装

  • 塑料表面处理地的方法很多,一般常用的有化学处理法、火焰处理法、溶剂处理法和电晕处理法等

  • 1、 化学处理法 (化学氧化法 )——LDPE,PS,ABS

  • 2 、溶剂处理法

  • 3 、火焰处理法

  • 4 、电晕处理法

用三氯乙烯溶液,温度为65-75℃,用溶剂蒸气

加以浸蚀后,快速涂装,时间宜在30-60秒内,

否则侵蚀后的表面很快就会恢复。通常用三

氯乙烯为溶剂的树脂液作为溶剂蒸气的来源。

这种方法往往用于形状复杂的聚烯烃塑料。

在实际工作中也常用下列几种溶剂对塑料表面进行处理。

二甲苯50%;乙醇50%:二者混合使用。

其他有氯仿或者二氯甲烷溶剂,

或者甲苯、丙酮的混合溶剂处理塑料表面,

去掉表面污尘等物,洗净表面。

此二混合溶剂能很快的干燥,并能增加塑料

表面印刷和涂装的牢度

重铬酸钾(K2Cr2O7) 4.3%

浓硫酸(H2SP4) 88.4%

水 8.2%

用此溶液处理10-12分钟,

处理温度为40-45℃即刻用清水冲洗干净,

让其自干,或在50℃烘箱中烘干。

需要处理的薄膜进入两电极后,高电压使空气中

的氧发生电离而产生强氧化剂的臭氧,

从而使薄膜表面得到氧化处理,

生成极性基团而发生极化,产生静电吸附和微小的毛斑,

使薄膜表面与油墨或涂料的化学结合空前改善,

增强了油墨或涂料对塑料薄膜的附着力。

又称火焰氧化法。将氧化火焰吹过塑料表面

进行氧化而不能使其损伤。

氧化火焰温度为1000-2600℃。

此法只能适用于中空吹塑制品或形状较简单

的塑料制品。

ABS塑料经脱脂后也可用较稀的铬酸和硫酸液处理,

配方为:

铬酸(H2CrO4) 420克/升

硫酸(比重1.83) 190毫升/升

ABS塑料在此溶液中浸泡处理4-12分钟,

温度为60-70℃,用水洗净、干燥。

电晕处理法仅限于塑料薄膜的表面处理,它常用于薄膜吹塑含温生产线上,

由于形成塑料薄膜的基材中须加入抗氧剂和爽滑剂等助剂,

这些助剂的效能是有时间限度的,须在电化处理完毕就马上进行印刷或涂装


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ABS塑料表面处理及涂装工艺

  • 1. ABS塑料的性能和表面状态

  • 2. ABS塑料表面预处理

  • 1 退火

  • 2 除油

  • 3 除电和除尘

ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯所组成的三元共聚物。

它具有苯乙烯热塑性塑料的机械加工性、

丁二烯的橡胶韧性、

丙烯腈的耐化学腐蚀性。

塑料压制成型后表面状态对外观质量有很大的影响。

要求成型后的表面平整光滑,均匀一致,

不应有划伤、飞边、毛刺、凹坑、斑点、气泡和明显的熔接线。

项目 工艺参数

丙酮/份 1

水/份 3

温度/℃ 室温

处理时间/min 15—20

塑料制品是绝缘体,表面电阻一般在1013Ω左右,易产生静电。

带电后容易吸附空气中的细小灰尘而附着于表面。

因静电吸附的灰尘用一般吹气法除去十分困难,

采用高压离子化空气流同时除电除尘的效果较好。


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ABS塑料涂料的性能特点


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  • ABS塑料涂料涂装工艺

  • 1 塑料涂装工艺流程 退火或整面处理 汽油洗 化学除油 水洗 水洗 纯水洗 水分干燥 除电除尘 喷ABS塑料涂料 流平 晾干或烘干(60℃,30min)。 2 喷涂施工条件 喷涂施工温度为(25±5)℃。施工相对湿度不大于80%。湿度过大时,在漆内添加CHA—13或F—1防潮剂,防止涂层发白。 3 施工工艺参数 喷涂施工时用稀释剂调整施工黏度为11-13s,并用74 μm(200目)铜丝网布过滤。采用小口径喷枪,喷涂压缩空气压力0.35~0.50MPa。喷枪与工件的距离为30~50cm。 4 涂料干燥 ABS塑料涂层厚度为15~20μm,通常要喷涂2~3道才能完成。一道喷涂后晾干15min,再进行第二次喷涂。需要光亮的表面还必须喷涂透明涂料。涂完后可在室温下自干,也可在60℃条件下烘烤30min。


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