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塑料涂装表面处理的方法

150 人参与  2024年03月15日 09:25  分类 : 电泳工艺 电泳原理  评论

塑料因其质轻、耐腐蚀、易成型和抗冲击等优势,在机电产品中的用量很大。但塑料自身颜色单一、光泽度低、易老化,因此塑料也需要表面涂装。工程上常用的塑料品种有ABS、PP、PC、PP/ABS、PP/EPDM及SMC、BMCRRLM等。塑料一般结晶度较大、极性小或无极性、涂层附着力弱;塑料制品表面常附有残余的脱模剂,涂料不易润湿;同时,塑料是不良导体,易产生静电黏附灰尘。因此塑料制品在涂装之前必须进行预处理。具体包括以下内容。

(1)退火

塑料在成型时容易产生内应力,进行涂装、溶剂处理时,易产生有机溶剂局部溶解、溶胀现象,在应力集中处易开裂,所以涂装前需要首先进行退火处理。通常把塑料加热到稍低于热变形温度(一般低于热变形温度5~10℃),并保持一定的时间(如0.5~2h)。即使进行退火处理,仍会有应力残存,表面质量要求高的制品,最好选用耐溶剂性能好的塑料制造。

塑料表面喷涂适当的溶剂后,局部的高应力区在溶剂的作用下,发生应力释放,表面变毛糙,从而整个表面应力趋于均匀。溶剂的基本组成为:乙酸丁酯45%,乙酸乙酯25%,

丁醇 15%,其他 15%。应力检查:将零件完全浸人(24士3)℃的冰醋酸中持续30s,取出后立即清洗,然后晾干检查表面,表面有细小致密裂纹的地方即有应力存在。裂纹越多,应力越大。再重复上述操作,在冰醋酸中浸2min,再检查零件表面,若有深入塑料的裂纹,则说明此处有很高的内应力。裂纹越严重,内应力越大。也可将工件置于(211)℃的1:1的甲乙酮的混合溶剂中,持续15s后,取出立即甩干,依上法检查。

(2)脱脂

塑料模型制品表面的油污和残存的脱膜剂,容易引起涂膜缩孔、附着力不良等缺陷,所以在涂装前必须进行脱脂处理。

脱脂方法与金属类似,可以用碱性水溶液、表面活性剂溶液或有机溶剂等处理。对于用擦洗法不能充分除去的脱膜剂可用砂纸打磨去除;对于产量较大,要求较高的塑料件,也可用超声波使塑料表面的油污或使脱膜剂尽量分散到清洗液中。

在用有机溶剂脱脂时,对溶剂敏感的树脂如ABS、聚苯乙烯等可采用甲醇、乙醇、异丙醇等或挥发性好的脂肪溶剂如已烷、庚烷等进行擦拭处理;对溶剂不十分敏感的材料如PP、热固性树脂等可采用甲苯、二甲苯、甲基异丁基甲酮等清洗处理。

(3)除尘

用表面活性剂溶液洗涤,可兼有除尘、防静电作用,但在洗涤和干燥过程中还有黏尘的可能。对于大批量生产的塑料件,常用静电除尘,即压缩空气通过火花放电装置,使空气电离,这种离子化的空气吹到塑料表面,中和塑料表面的电荷,能同时起到防静电和除尘的效果。另外,还可以通过在塑料表面涂防静电液或在塑料中添加防静电剂等。(4)表面改性

塑料制品的改性处理是利用物理或化学方法在其表面上生成活性点,增加粗糙度,增加表面的极性与化学活性,增加对涂膜的附着力。产生活化点的最有效方法是表面氧化处理另外还有机械处理、紫外线照射、火焰氧化、溶剂蒸气浸蚀等。

聚四氟乙烯等氟塑料表面张力最小,不进行表面处理,则不能涂装,需进行“钠氨”处理,即在新蒸馏过的液氨中,加人1%金属钠作为处理剂,经处理后的塑料表面含量少,并氧化成极性基团。

聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氯乙烯、环氧树脂和ABS等都可以用次亚氯酸叔丁酯处理,配合以叔丁醇在室温条件下浸渍处理20min左右即可。氧化处理液氧化性强,操作危险。

机械处理是采用机械打磨、喷砂等措施使表面粗化,提高附着力。此法容易使表面粗糙而不透明,嵌人表面的微粒难以除净,只适用于厚制件。紫外线照射是用高能量短波紫外线(约100Hz)对塑料表面照射处理,使表面生成极性基团,提高涂层附着力。紫外线处理效果好,但仅适用于形状简单的工件,一般工件与紫外

灯的距离控制在 20~40cm 左右。表面处理后的塑料制品,处理的程度和均匀性必须予以检查,以保证涂装质量。在进行工艺分析实验时,可通过测量液滴在制品表面的接触角检验。一般采用的生产检验方法有两种,即水润湿法和品红着色法。水润湿法是观察表面被水润湿的程度;品红着色法是将处理完毕的塑料制品浸人酸性品红溶液中,取出后用水冲洗,处理的均性由着色程度的均程度判定,并可与标准样比较。

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