ABS塑料制品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摘要介紹了ABS塑料制品的表面處理及涂裝工藝，分析探討了由于ABS塑料材質的特殊表面特征而對其前處理及涂裝的一些特殊要求。關鍵詞ABS塑料；表面處理；涂裝工藝。AbstractABSplasticproducts,surfacetreatmentandcoatingprocess,analysisofABSplasticmaterialduetothespecialsurfacecharacteristicsanditspre-treatmentandcoatingofsomespecialrequirements.KeywordsABSPlastic;s

2、urface;coatingprocess.塑料材料因其質輕、價廉、耐腐蝕性優(yōu)越，傳熱導電性差、制造方便、易壓制成形狀復雜的器件等優(yōu)點在工業(yè)產品、家用電器外殼、醫(yī)務用品、電子元件等方面上得到廣泛的應用。但塑料制品成型加工時會產生顏色不均、色澤單調、花斑疵點等缺點。且易產生老化變脆、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)良質感，如光澤、印刷文字、圖案、金屬或木質感等；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、抗菌等性能；降低成本，同時對塑料制品進行表面涂飾，提高了其附加值。本文對ABSS料制

3、品的前處理及涂裝工藝進行介紹，分析探討由于ABS塑料材質的特殊性而對其前處理及涂裝的一些特殊要求。1 表面特性ABS丙烯月青、丁二烯和苯乙烯三元共聚物）屬熱塑性樹脂類塑料，具有較高的機械強度和良好的加工性能，但其硬度低、耐候性較差、耐溶劑性差，可通過塑料表面的二次加工來改善，而涂裝是塑料表面二次加工的重要方法之一。ABS塑料在涂裝時常出現(xiàn)附著效果不好、失光、麻點等問題，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，在成型時產生的內應力易產生漆膜裂紋或降低涂層光澤等缺陷，表面易產生靜電和吸附灰塵，影響涂裝效果。2 表面前處理塑料表面的油污會極大

4、地降低涂料的附著力，產生龜裂、起泡或脫落，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；塑料是絕緣體，易產生靜電吸附灰塵，影響涂裝外觀質量。為了提高涂料在塑料表面的附著力和減少塑料涂層上的缺點，涂裝前必須對塑料進行表面前處理。2. 1處理方法(1) 手工擦拭法這種處理方式勞動強度大,通常應用于產量低的情況。手工擦拭弊病很多，由于人工的原因，導致質量不穩(wěn)定，已擦臟的布會導致塑料表面再次污染，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

5、高涂料的附著力。但高溫作業(yè)不利于安全生產。(3) 水溶液處理法水溶液處理法尤其適合產量大、生產效率高的情況，這種處理方法具有質量穩(wěn)定、環(huán)境危害輕、成本低、易操作等優(yōu)點，正在逐漸取代上述兩種方法。(4) 退火處理法消除表面應力和改變結晶性最常用、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生殘余應力或局部結晶化，它們都不利于涂料的潤濕和涂層的附著，在溶劑處理前先進行退火處理以除去殘余應力，可更好的降低裂紋發(fā)生。(5) 表面活性劑清除表面灰塵，遷移至表面的助劑、表面加工劑等，它除去無機雜質更方便、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：底漆缺乏美觀，耐侯性

6、差，面漆易被底材吸收，填充性不好，附著力差。附著力好，對基體有良好的粘結力，無特殊破壞作用下，不易脫落；有較好填充性和打磨性，經打磨后，在一定程度上能填充基體表面細微缺陷；有較好耐溶劑性，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溶劑不被咬起；底漆與面漆有很好的結合力，借助面漆中的溶劑能輕度重溶底漆表面，使底、面漆之間有一層微溶銜接層，以提高結合力。2.2工藝流程預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(7075，15min)ABS塑料制品的前處理可以流水線生產，各工序全部采用噴淋處理并通過懸鏈運送，設備采用密封防塵室體結構。2.2.1脫脂一般采用含有表面活性

7、劑的水系脫脂劑噴淋清洗，時間23min,噴射壓力2030PSI,溫度4555C。脫脂配方含有磷酸鹽、硅酸鹽、表面活性劑、無機礦物質等。脫脂劑在重復使用時，槽液中的雜質、污物積累，會造成塑料表面污物的再次附著，影響涂層質量，因此應加強槽液的過濾與更新管理。水系脫脂劑脫脂效果好、質量穩(wěn)定，但其排放的廢水中含有磷。同時它是一種低侵蝕產品，對低碳鋼材質的槽體和設備內部必須襯玻璃鋼，延長設備的使用壽命。針對上述兩點，建議采用不銹鋼結構的設備和槽體，以增加設備的使用壽命，排放前廢水必須治理達標后才能排放。2.2.2活化活化是采用含有水性高分子的水系表調劑來處理的工藝，可以采取室溫噴淋方式，時問1min,噴

8、射壓力714PSI?；罨淖饔糜兄谌コ菜?，把含憎水基的塑料表面轉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，但其改進了涂料對塑料表面的潤濕性和附著力?；罨笠脻崈舻膲嚎s空氣吹干，并在7075C烘干15min。2. 3表面清潔度塑料表面處理后必須進行其清潔度的檢查,以保證隨后的涂裝質量。(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GB928688色漆和清漆漆膜的劃格試驗法，如果附著力差，排除了涂料、環(huán)境、人為操作等其他問題，就可能是塑料表

9、面未清洗干凈。3涂裝由于塑料表面特殊結構，雖然通過表面前處理對塑料表面進行改性，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量。3. 1涂料涂料的選擇須依據塑料的特殊性能和使用要求，對涂料選擇應遵循如下原則：基材塑料選擇適當?shù)某赡の飿渲w系和溶劑體系，涂料對塑料基材既要具有良好的附著力，又不能過分溶蝕塑料表面，將表面能、極性、電荷、結晶度、溶解度參數(shù)考慮進去；涂料應滿足特定使用條件下的性能要求，如物理性能、化學性能和光電性能等；根據涂裝方法和涂裝工藝對涂料進行選擇；最佳的性能/價格比；符合環(huán)境保護的有關要求。最重要的是必須遵從“相似相溶原

10、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，增強粘著力。3. 2涂裝ABS制品的熱變形溫度為75107C,且ABS制品表面電阻高，易產生靜電，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：表面前處理后的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10minf烘干(7075C,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，隨著塑料制量的大幅度提高，建議批量大的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(AS220型延伸排列電離空氣除塵器靜電中和能力強)，然后采用醇

11、類溶劑對其表面進行導電性處理，降低其表面電阻，同時，靜電噴涂要求嚴格控制涂料的電阻和粘度，通常涂料電阻值的最佳范圍在3545MQ，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到90%左右。涂裝效率計算公式:3. 3管理表面處理后的制品應盡快涂裝，同時應加強涂裝環(huán)境清潔度管理，采取適當?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，保證噴漆室內的風速穩(wěn)定，靜電噴漆室風速為0.20.3m/s。根據產量進行定期的檢查、清理和更換噴漆室送、排風系統(tǒng)內的過濾材料。(2) 烘干室除塵每周對烘干室內部進行清掃，根據具體生產情況定期檢查、清理過濾器。(3)現(xiàn)場清潔每天清理生產現(xiàn)場，保證車間內塵埃許可度控制在塵埃粒5m以內、塵埃個數(shù)300個/cm3以下。4結論ABS塑料制品涂裝雖已在工業(yè)產品、家用電器外殼、醫(yī)務用品、電子元件、摩托車行業(yè)等得到廣泛的應