第一作者简介:赵安民,男,1955年生,山西省新绛县人,1987年毕业于华北工学院化学工程系,工程师,华北工学院,太原市上兰村,030051.
文章编号:1005-6033(2002)02-0152-02收稿日期:2002-01-10
塑料制品表面喷涂关键技术
赵安民,王文生
(华北工学院,山西太原,030051)
摘要:介绍了塑料制品表面喷涂的工艺流程、喷涂工艺及漆膜性能的评价,并
介绍了常见的缺陷和解决办法。
关键词:塑料制品;表面喷涂;漆膜
中图分类号:TQ32文献标识码:A
随着社会的发展、科技的进步,人们对塑料制品的美观要求也越来越
高。常见的制品如呼机、手机、电视、计算机外壳、汽车保险杠、摩托车装饰
件以及其它日用品,已从单一的色彩变得五彩缤纷,以不断适应人们追求
个性化的需要,而满足人们审美要求最快捷的办法之一就是对塑料制品表
面进行喷涂。常见的塑料制品的材质以PP、ABS、PVC、PSHIPS为主。一方
面这些材料注射成型时为便于脱模,使用了脱模剂(如石蜡类或聚乙烯醇
类),另一方面这些材质本身结构较为规整,极性小,表面能低,溶解度参数
小。因此要在其表面进行喷涂是非常困难的,喷涂技术的关键就是通过合
理的工艺设计,对塑料制品表面进行特殊处理,使涂料完全浸润在制品表
面,然后进行扩散渗透,使之紧密接触,最终达到美观、耐用的目的,现将其
喷涂关键技术介绍如下。
1工艺流程(见图1)
图1喷涂工艺流程图
2喷涂工艺
2.1喷涂前的准备
准备工序主要包括投产前检验、塑胶件的修补和消除制件内应力。一
般来说检验的目的主要是检查塑胶制品的外观质量,去除影响美观的飞
边,或修补运输中划伤、磕碰面等。对于尺寸要求严格的,还需进行热处理
来消除内应力。
2.2表面处理
表面处理工序是塑料制品喷涂的关键技术之一。处理的好坏直接影响
到涂膜的附着力等技术指标,尤其对PP更是如此。目前提高PP或改性PP
附着力的方法有:燃烧火焰法,等离子体或紫光处理、强酸腐蚀法等,均是
以改善其分子结构为目的,来增强与涂层的粘附性。但这些办法均需配置
复杂的设备,并且增加了喷涂成本。而选择特殊的专用涂料及合理的工艺
就可使表面处理变得简单易行。其工艺主要包括:脱模剂的去除、侵蚀脱脂
和除尘除静电等内容。
(1)脱模剂的去除。去除脱模剂一般使用烷系溶剂(如乙烷)擦洗。操作
时尤其注意流线体圆弧过渡处,凹凸面部位等,做到干净、彻底。
(2)侵蚀和脱脂处理。侵蚀脱脂也是为了除去油污,提高涂膜的附着
力。一般用乙醇或乙醇和涂料专用底漆稀释剂混合溶液(比例约8∶2),用
布擦洗制品表面时,尤其应注意不要使用含有油渍的布,以防二次污染。
(3)除尘、除静电。除静电的目的是防止静电吸尘,其方法有两种:手工
擦洗除尘和使用静电除尘装置除尘。手工除尘是用干净的棉布醮防静电稀
料擦洗制品,每件擦洗至少2次,同时必须使稀料挥发干燥后才能进行下
道工序。使用静电除尘装置是利用设备产生高压静电并借助于洁净的强气
流(压缩空气)喷射,来达到除尘除静电的目的。
2.3喷涂
喷涂是在专用的喷涂室内进行的,喷涂空气严格要求防尘,有专用的
供气及排气装置,确保喷涂室空气干净,同时喷枪用压缩空气也必须经严
格的除油、除湿处理。喷涂室主要包括喷涂装置、送风排风装置、空气过滤
装置、水幕帘循环装置、废水、废气处理装置及其它附属设备等。
喷涂工序是整个喷涂技术的核心,直接关系到喷涂效果的好坏。其方
法主要有湿碰干和湿碰湿两种。湿碰干是指每次喷涂前,塑件都必须经干
燥处理。湿碰湿适用于自动化程度高、大批量连续的生产。工艺流程为:喷
专用底漆→闪干5min→喷中涂漆→闪干5min→喷面漆→闪干10min～
15min→喷罩光漆→闪干10min。
2.3.1喷底漆
材质不同,塑胶制品所用的底漆也不相同,经试用常州柏鹤、北京红
狮、立邦塑料漆,效果均不错,底漆喷涂主要技术要求见表1。
应该引起注意得是要使用同一厂家的底漆及稀释剂,否则会影响涂膜
的附着力。另外喷涂前必须用稀释剂清洁所有工具,同时还应用铜网过滤
底漆及稀释剂。
表1底漆喷涂主要技术要求
条件指标
施工粘度(涂4″杯,25℃)(S)15～18
喷枪口径(mm)1.0～1.4
压力(MPa)0.4～0.6
喷涂道数2～3道,每道之间闪干5min
喷涂距离(cm)20～30
干膜厚度(Lm)15～20
2.3.2喷中涂漆
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科技情报开发与经济SCITECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2002年第12卷第2期
使用中涂漆目的是为提高面漆的丰满度,增强装饰效果。对于使用要
求不高的场合,可以删除这道工序,在底漆上直接喷面漆。
2.3.3喷面漆
面漆以丙烯酸金属闪光珠宝漆最为常见,因具有良好的珠光、闪光效
果、优良的附着力、耐冲击性等特殊性能,所以广泛用于汽车、摩托车等塑
胶制品的表面装饰。面漆一般由丙烯酸树脂、闪光或珠光颜料、助溶剂制成
各色闪光或珠光漆(A组分)和脂肪族异氰酸酯固化剂(B组分)组合而成,
喷涂面漆技术要求见表2。
表2喷涂面漆技术要求
喷涂条件指标
原漆固化剂(A∶B质量比)按厂家涂料技术说明配制
喷涂粘度(涂4″杯,25℃)S14～16
喷枪口径(mm)1.0～1.4
喷枪压力(MPa)0.4～0.6
喷枪距离(cm)20～30
干膜厚度(Lm)15～20
喷涂道数1～2道,之间闪干5min
由于面漆大多数为双组分交联固化型涂料,所以应按需配制,以免浪
费。另外开桶未用完时,一定要盖严密封,防止固化剂吸空气中水分失效。
2.3.4喷罩光漆
喷罩光漆的目的是使漆膜具有较高的硬度、耐磨性、抗碱性、耐盐雾性
和良好的附着力。罩光漆多为丙烯酸树脂类。喷涂技术要求见表3。
表3喷罩光漆技术要求
喷涂条件指标
喷涂粘度(涂4#杯,25℃)S12～16
喷涂压力(MPa)0.4～0.6
喷涂距离(cm)20～30
干膜厚度(Lm)15～25
喷涂道数1～2道,之间闪干5min
2.4干燥
干燥室一般是由100mm～150mm厚的岩棉保温层制成的隧道式干燥
装置。加热方式有:蒸汽加热、煤气加热、燃油加热及电加热等。炉内设有热
电偶。工作时,在温控器上设定所需炉温值,通过温控器自动控制加热器的
通断状态,以保持炉温恒定,炉内温差应小于±5°C。涂膜干燥温度一般在
60°C～80°C。
2.5传送系统
目测检查工件的外观质量,看有无划伤、橘皮、颜色不匀等缺陷。若局
部有划伤及涂膜不匀等缺陷,可用800#～1200#磨砂纸湿润后轻轻除去涂
膜,然后用棉布醮乙醇或甲苯除去表面油污,再补喷底漆及面漆。产品经检
验合格后,在无尘环境中静置24h自然干燥,最后装箱入库。
2.6注意事项
(1)胶制品表面喷涂严禁灰尘污染,条件若允许,整个生产线均应采用
独立的供风,排风装置,保证整个生产线空气清洁。
(2)所用涂料稀释剂均属易燃液体,并有一定的毒性,因此施工现场应
遵循涂装作业及安全操作规程。必须采取有效防火、防静电等安全措施。
(3)关闭干燥炉热源后,悬持链应继续运行15min～20min,以防损害
传送链。
(4)定期用吸尘器清理干燥炉及闪干室,保持内部干净、整洁。
(5)喷枪及附属装置使用完,应及时清洗,以防堵塞。
3漆膜性能评价(见表4)
表4漆膜性能评价
项目指标检测方法
外观平整、光滑、丰满目测
附着力(切割1mm)<1GBT9286-1998
硬度(双摆)>0.6GBT130-93
耐盐雾性无明显变化GBT1771-91
耐碱性
耐酸性
色调最大允许偏差
DE<2.0
光泽下降≤10%
GBT1763-79
耐汽油性
耐柴油性不脱落、不起泡GBT1734-93
4喷涂常见缺陷及解决办法
(1)附着力不好,原因一是脱模剂用量较高,二是溶剂溶解能力低。解
决方法一是用工业醇或二甲苯清洗表面油污,操作者应戴细纱布手套。二
是同生产厂家调换专用稀释剂。
(2)喷涂后局部有溶蚀现象,原因是塑件成型后,表面密度不均匀,有
明显银丝,解决方法一是改变模具,浇口及流道结构,二是合理控制工艺参
数,避免发生密度不均,银丝现象。
(3)颜色不均,原因是涂料搅拌不均匀,制品表面有油污,解决方法一
是喷涂前应充分搅拌,二是干净彻底清洗制品表面。
(4)漆膜不平有橘皮或皱纹,原因一是涂料粘度太大,二是枪距过小,
喷涂压力过小,三是稀释剂溶解能力过低。解决方法一是调整涂料粘度、压
力及枪距,二是更换专用稀释剂。
(5)泛白、发光,原因是气候闷热,环境湿度过大,解决方法一是在稀释
剂中加入高沸点或慢挥发溶剂,二是适当加热塑件。
5结束语
塑胶制品表面喷涂除选择高质量的涂料外,合理的工艺设计更为重
要,尤其是操作者的喷涂技术,远非一日之功,在掌握有关理论的基础上需
不断地实践、探索,从而进一步降低材料消耗,减少废品损失,实现高效、优
质的喷涂效果。
KeySurfaceSprayingTechniquesforPlasticProducts
ZHAOAn-min,WANGWen-sheng
ABSTRACT:Thispaperintroducesthetechnologicalprocess,sprayingtechniqueandfilmfeaturesevaluation,and
alsointroducesthecommondefectsandsolvingmethods.
KEYWORDS:plasticproduct;surfacespraying;film
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赵安民,王文生塑料制品表面喷涂关键技术应用技术
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