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ABS塑胶用涂料组成及涂装工艺介绍(-01-23 13:33:25)第一章涂料概念、品种、组成 一. ABS 全称 ABS 树指：丙烯腈一丁二烯一苯乙烯三元共聚树指 二. 什么是涂料 涂料是一个复杂多相液固分散体系，涂料树脂必需能够溶解在溶剂中形成含有优良流动性液体并分散在液体介质中形成稳定乳液，它们再和颜、填料和助剂充足混合形成均一稳定分散体系。 三. 什么是ABS涂料 ABS涂料是一个热塑型丙烯酸漆 1液型涂料关键成膜成份为丙烯酸清漆 2液型涂料关键成膜成份为丙烯酸聚氨酯,由含羟基丙烯酸多元醇和脂肪族多异氰酸酯结合而成，不一样种类2液型涂料硬度能够有很大不一样。大多聚合物底材不一样程度地能够被涂料中溶剂溶解或溶胀，有利于涂料树脂和底材互溶或互混，增强涂料附着。 四. ABS涂料组成成份 组成成份由关键成膜物质，次要成膜物质和辅助成膜物质组成,具体由成膜树脂、着色颜料、填料、溶剂、助剂等组成。成膜树脂：涂层特征和附着力起源。（关键成膜物质） 着色颜料：涂层颜色起源，本身不能单独成膜。（次要成膜物质） 填 料：涂料流动性，漆膜厚度，硬度确保，本身不能单独成膜，（次要成膜物质） 溶 剂：涂料流动性，涂装时雾化性，使成膜基料分散成粘性液体。（辅助成膜物质） 助 剂：涂装作业性，改善流动，流平性，使成膜基料分散成均匀液体。（辅助成膜物质） 第二章涂料各组成部分性能、特点、应用 一成膜树脂性能、特点、应用 1成膜树脂又称基料树脂，它功效是将颜、填料和树脂结合在一起，在底材上形成均一、致密涂膜，固化后形成涂层，它是涂料基础，决定了涂料对底材附着力、涂层物理、化学、机械 2成膜树脂最好是其化学结构、表面张力及溶解度参数（即涂料中溶剂和树脂相溶性）和底材相近聚合物树脂方能达成最好附着。 二着色颜料性能、特点、应用 1颜料是不溶于水，不溶于油固体粉末，含有一个特定颜色，分着色颜料，体质颜料（即填料）等。 2着色颜料：给予涂层遮盖力及增强机械和物理性能，关键起着色和遮盖作用； 3着色力：当某种颜料在基料中和其它颜料混合时，能展现出其它颜料本身色彩未影响涂料颜色能力。 4遮盖力：因为颜料作用，能够将被涂物面遮盖住时最少用量遮盖好坏，取决于颜料和油料折光率之差，越大越好。 所谓颜料耐光性和耐侯性，颜料在光和大气作用下会发生不一样程度改变 5. 三原色: 红、黄、蓝，三种颜色是最基础色彩，也叫第一次色，本身不能再分解调配色漆原料，而配制涂料则常见关键有红、黄、蓝、白、黑五种色母。 三填料性能、特点、应用 1填料即填充颜料（又称体质颜料） 2它是一个没有遮盖力和着色力粉状物质，关键是有耐化学药品，耐侯，耐磨粮良好，呈中性，改善涂料流变性能，封闭性能，耐温性能，机械性能，施工性能并能够大幅降低涂料成本. 四溶剂性能、特点、应用 1溶剂是挥发性有机液体，只要两种涂料性质相同，二者溶剂能够通用 2溶剂关键作用是将成膜树脂溶解或分散成均一稳定液体分散体系，降低涂料粘度，便于涂料制备，施工成膜，在形成涂膜过程中必需全部蒸发掉而无残余物，它关键指标有溶解力和挥发率。 3溶剂另一关键作用是溶解或溶胀底材,最好不要溶解底材，仅仅发挥溶胀作用.尤其不要将塑料中增塑剂等添加剂溶解并迁移到底材表面形成 4丙烯酯漆用溶剂由酮类、酯类、醇类、醚类溶剂混合而成。 酮类作用：真溶剂，丙酮、沸点低挥发快，易吸水，易发白，但溶解力强， 环已酮，高沸点，不易挥发，可防白 酯类作用：真溶剂，对树脂溶解力强，对底材浸蚀性强。 醇类作用：助溶剂，缓解对底材浸蚀 醚类作用：助溶剂，促进流平，减轻对底材浸蚀 5溶剂组合包含树脂真溶剂、助溶剂、稀释剂（为了调整涂料流平性、干燥速度及降低成本而使用不良溶剂）合适配合，达成溶解力、挥发速度、价格之间最好平衡 五助剂性能、特点、应用 调整和改善涂料和涂层综合性能，在涂料配方和生产过程中关键使用润湿剂和分散剂，还有其它如防浮色剂、防流挂剂等。 第三章涂料成膜机理 一涂料附着 1塑料和涂料附着第一步是涂料在制品表面润湿，涂料润湿制品表面，替换表面吸附空气和水，同时溶剂对制品表面挥发溶解或溶胀作用，假如成膜树脂和塑料溶解度参数选择合适，使得漆膜表面形成一个互混层 二涂层干燥 1. 物理干燥： 即涂层中溶剂全部挥发，它干燥速度，完全取决于成膜物质中溶剂挥发速度； 2. 化学干燥： 如双液涂料由两组分化学反应（即交联固化反应）而干结成膜这类成膜速度关键取决于化学反应速度。不过,化学反应固化发生也是从溶剂挥发开始 3. 干燥过程：（四阶段） (1) 凝结或绷紧： 溶剂差不多完全挥发，漆粘度显著提升，漆膜仍继续发粘，沾尘土； (2) 表面不沾土：手摸不留痕迹，对轻微力作用抵御力弱； (3) 实际干燥：手压膜层不留痕迹，涂膜坚硬，能抗机械作用； (4) 完全干燥：整个涂膜干硬度不再增加； (5) 通常温度每提升或降低14，烘烤时间就对应缩短或延长30分种 (6) 热变形温度：ABS 70107 PC 120150 (7) 常见ABS涂料多为常温干燥型(或强制干燥型),其中1液型为溶剂挥发型,2液型为自反应交联型 第四章涂装前表面处理 一. 目标、作用 塑胶制品在涂装前必需进行一定表面处理，其根本目标在于改善表面物理，化学性质，提升附着力，常见溶剂清洗，表面研磨，露出新较为活性表面，同时增加了底材表面粗糙度，有利于附着。 1消除表面静电，除去吸附灰尘，使用溶剂或表面活性剂清洗 2清除脱模剂，使用溶剂擦洗或碱水洗或超声波清洗3表面改性，增强涂层附着力 二常见表面处理方法表面处理方法工艺过程作用1溶剂处理法用醇类或烃类溶剂脱脂除静电涂丙烯酸底漆40烘烤30min涂丙烯酸面漆55烘烤15min。清除底材表面增塑剂、脱模剂、防静电剂、润滑剂、抗氧剂等清除高分子底材中残留低分子齐聚物和单体底材表面氧化分解或粉化后分解或分离产物溶剂溶蚀部分非结晶性表面，产生增加表面粗糙度溶剂处理后，底材表面适度溶胀，有利于底材和涂料互溶、结合, 在涂漆前可先喷一个溶解性强溶剂，使表面软化，在溶剂未完全挥发前进行涂漆，以增强附着力2表面活性剂清除表面灰尘，迁移至表面助剂、表面加工剂等，它除去无机杂质更方便、更轻易，而溶剂处理除去油脂类更有效3化学试剂法经过氧化等反应在塑料或橡胶底材表面引入极性或反应性官能团，同时表面生成多孔性结构，改善涂料对底材润湿性和附着力，印刷作业时，可改善底材印刷适应性。4退火处理法退火处理法：消除表面应力和改变结晶性最常见、最有效方法在成型过程中，不均一冷却可能在局部或表面产生残余应力或局部结晶化，它们全部不利于涂料润湿和涂层附着，在溶剂处理前优异行退火处理以除去残余应力，可愈加好降低裂纹发生。5表面打磨法对于底材基体或底漆（包含前道漆）过于光滑和坚硬，可人工砂纸打粗，粗化后再面涂。对于底材基体或底漆表面失去活性，不利于面涂附着，可人工砂纸打磨，露出活性层后再面涂。6底涂处理法底漆和面涂互补：底漆缺乏美观，耐侯性差，面漆易被底材吸收，填充性不好，附着力差。底漆附着力好，对基体有良好粘结力，无特殊破坏作用下，不易脱落；有很好填充性和打磨性，经打磨后，在一定程度上能填充基体表面细微缺点；有很好耐溶剂性，涂底漆后绝大多数全部是要涂面漆，这就要求底漆干透后能抵御面漆中强溶剂不被咬起；底漆和面漆有很好结协力，借助面漆中溶剂能轻度重溶底漆表面，使底、面漆之间有一层微溶衔接层，以提升结协力。7等离子体处理法该法关键利用多种方法对塑料表面进行放电处理，从而引入极性基团来增强涂膜对塑料表面附着力。该法含有处理时间短，效果好特点，但设备投资较大。8紫外线处理法该法关键得用紫外线对塑料表面进行照射，在空气中氧参与下，使塑料表面引入极性基团或发生活化，从而增强涂膜对塑料表面附着力。该法处理简单，但对底材选择性高三.处理方法 最常见处理方法比较 .手工擦试法；这种处理方法劳动强度大，通常应用千产量低情况。手工擦试弊病很多，因为人工原因，造成质量不稳定，已擦脏布会造成塑料表面再次污染，而且溶剂对操作者有害，污染环境。 .溶剂蒸气脱脂法:该方法能有效地除去表面油污、脱膜剂、防静电剂等弱界面层，使表面粗化多孔，从而提升涂料附着力。但高温作业不利于安全生产。 .水溶液处理法；水溶液处理法尤其适合产量大、生产效率高情况，这种处理方法含有质量稳定、环境危害轻、成本低、易操作等优点，正在遂渐替换上述两种方法。 水溶液处理法工艺步骤预脱脂脱脂一次水洗二次水洗去离子水洗活化吹干水分烘干 70 75 C , 15min )ABS 塑料制品前处理能够流水线生产，各工序全部采取喷淋处理并经过悬链运输，设备采取密封防尘室体结构。 脱脂ABS 塑料件表面常沾有油污、手汗和脱模剂，它会使涂料附着力变差，涂层产生龟裂、起泡和脱落。涂装前应进行除油处理。 对ABS 塑料件通常见汽油或酒精清洗，然后进行化学除油。工艺配方如表2 所列。 表2 除油工艺配方及工艺项目工艺参数氢氧化钠(S/L)5070磷酸钠(S/L)2030碳酸钠(S/L)1020表面活性剂(S/L)510温度5060处理时间min1015化学除油后应根本清洗工件表面残留碱液，并用纯水最终清洗洁净，晾干或烘干。 如采取含有表面活性剂水系脱脂剂喷淋清洗，时间2 3 Min ，喷射压力20 3OPSI，温度45 55 。脱脂配方含有磷酸盐、硅酸盐、表面活性剂、无机矿物质等。脱脂剂在反复使用时，槽液中杂质、污物积累，会造成塑料表面污物再次附着，影响涂层质量，所以应加强槽液过滤和更新管理。 水系脱脂剂脱脂效果好、质量稳定，但其排放废水中含有磷。同时它是一个蚀产品，对低碳钢材质槽体和设备内部必需衬玻璃钢，延长设备使用寿命。针对上述两点，提议采取不锈钢结构设备和槽体，以增加设备使用寿命，排放前废水必需治理达标后才能排放。 活化 在严格要求场所,比如电镀,则要求活化.活化是采取含有水性高分子水系表调剂来处理工艺，能够采取室温喷淋方法，时间1min ，喷射压力7 14PSI。活化作用有利于去除硬水，把含憎水基塑料表面转换为含亲水基表面，在塑料表面形成一层均匀薄膜，厚度不超出5nm，但其改善了涂料对塑料表面润湿性和附着力。活化后要用洁净压缩空气吹干，并在70 75烘千15min 除电和除尘 塑料制品是绝缘体，表面电阻通常在1013 左右，易产生静电。带电后轻易吸附空气中细小灰尘而附着于表面。因静电吸附灰尘用通常吹气法除去十分困难，采取高压离子化空气流同时除电除尘效果很好。 表面清洁度 塑料表面处理后必需进行其清洁度检验，以确保随即涂装质量。 1 ）观察接触角在处理后塑料表面滴上液滴，完全铺展说明处理效果好，接触角小。 2 ）水浸润法将处理后塑料制品浸入水中，取出后观察水膜完整性。 3 ）测定涂层附着力采取 GB9286 一88 色漆和清漆漆膜划格试验法，假如附着力差，排除了涂料、环境、人为操作等其它问题，就可能是塑料表面未清洗洁净。 在我们实际涂装工艺中,简化到只用涂料厂家配制强力抹油水用手工进行简单前处理,其它则靠涂料配方和喷工技巧,一次性合格率在80左右,且质量不稳定. 第五章涂装工艺介绍 一. 什么是涂料粘度 即液体流动时所产生摩擦力，即内摩擦力。 粘度低：造成流性，不均匀膜厚 粘度高：堵塞喷嘴，漆料雾化差，流平性差，表面不光滑。 涂料粘度能够随温度改变而改变； 30左右：粘度比常温下下降， 35：粘度会比常温上升，因为溶剂挥发快 低于5：会出现假稠 二. 什么是涂料细度 指色漆内颜料颗料粗细或分散均匀程度 三. 涂料细度影响 1. 涂料细度会影响涂膜光泽：而涂膜光泽和表面光滑程度相关。 2. 当油漆中加入多种颜料后，因为颜料颗粒凹凸不平，就直接影响着涂膜平滑度，也就影响涂膜光泽； 3. 当颜料粒子小，用量少时，对表面平滑度影响就小，涂膜光泽就高； 4. 当颜料粒子粗，用量多时，对表面平滑度影响就大，涂膜光泽就低； 所以在油漆生产中常经过调整颜料用量，使涂模形成不一样光亮 三. 环境影响 环境影响关键原因是: 环境温度，相对湿度 最好环境湿温度是1525,最好相对湿度是60%75%四. 溶剂使用 1溶剂由酮类、酯类、醇类、醚类溶剂混合而成。它关键指标有溶解力和挥发率（即挥发速度） 2涂料在成膜过程中，因为溶剂蒸发、冷却或化学交联反应，和被溶解或溶胀聚合物底材在成膜过程中由溶剂挥发而引发体积收缩产生内应力，内应力大小和溶剂挥发速度相关，经过控制溶剂挥发速度和温度改变速度可减小应力 3内应力可分为收缩应力、热应力、变形应力，它们对涂层附着有直接关系。 4溶剂挥发速度和对底材浸蚀程度及流平性关系很大，挥发速度快，则对底材浸蚀性弱，流平性差，挥发速度慢，则对底材浸蚀性强，流平性好， 5不一样季节对溶剂要求： 夏季：轻易出现溶剂挥发快，流平不良，要使用挥发速度低溶剂 冬季：轻易出现溶剂挥发慢，易流挂，要使用快干型溶剂 高温高湿季节：轻易产生泛白现象，要使用慢干型溶剂 相对湿度RH75%易吸水发白，需加入丙二醇醚类混合物防潮剂。 四. 湿碰湿工艺： 喷完一道漆后，在室温下仅自干一会儿，使涂膜中溶剂得到一定程度挥发表面达成手摸近平不沾手，即进行第二道涂装，然后一次烘干。 第六章涂装质量和涂装工艺关系 一、什么是增韧剂：在成膜物质中能增强涂膜弹性和附着力物质（脂类），如丙烯酸类漆中，涂膜太硬，轻易脆裂，附着力也不好，所以用增韧剂是改善涂料性能最常见方法之一 热塑型丙烯酸树脂漆固体含量低，要达成一定光亮度，需数次喷涂，粘度稍稠，涂装时，易出现丝花飞扬，涂层粗糙，耐溶剂性差 第七章涂膜病态原因分析和防治方法 一. 涂膜粉化 1现象：漆膜表面出现结构坍毁，暴露出颜料颗粒并呈粉末状脱落。2原因：漆膜表面聚合物树脂大分子在热、紫外线、风雨、氧作用下，发生化学降解过程，生成小分子化合物而失去粘合作用，使颜料粒子脱离开来。3对策：颜料性能对粉化有决定性影响，颜料和基料百分比不妥。清漆用量少,颜料和填料百分比过大，施工时涂料中稀释剂加入过量,涂层太薄。颜料中加入易粉化碳酸钙、锌钡白、钛白粉等品种。 二涂膜白化 1. 现象: 涂料在干燥过程中或成膜后产生云雾状白色漆膜,通常产生于溶剂挥发干燥型涂料 2. 原因: a溶剂挥发太快,引发涂层表面温度急剧下降,空气中水分在涂层表面结雾所致 b溶剂中真溶剂和稀释剂百分比失调,或真溶剂挥发太快,留下不良溶剂百分比增大,使树脂溶解性下降,树脂析出. c高湿季节涂装时, 使用醇溶剂或以醇为主混合溶剂，轻易吸水,压缩空气中水分未分离洁净,而混入涂料中或涂料本身带水,底材表面未干燥好. 3. 对策: 选择合适溶剂和稀释剂,控制其挥发速度,预防涂层表面温度过低,和预防聚合物析出湿度大时,要通热风或暖气加热以降低空气相对湿度, 底材加热、表面要烘干 确保温度高于环境温度，涂料中加防潮剂，已发白涂层喷防白水。 三. 涂膜粗糙: 现象: 涂膜表面产生粗糙、颗粒、突起等现象，手感粗糙 原因：1. 涂料本身细度过粗，即颜料粗，用量多 2涂料粘度过大 3喷枪离工件面太远，喷枪气压过高 4涂料搅拌不均匀 四流挂、流平 现象：流挂：垂直表面上涂装，漆膜在成膜过程中，因为重力作用向下流动，成膜后形成表面不平，厚度不均，底部边缘增厚状态 流平：水平面上涂装时，涂层因为重力作用向四面铺展，成膜后形成表面平展、厚度均匀状态 关系：流平和流挂是矛盾关系 原因：从本质上讲，流平和流挂产生和涂料在涂装过程中和干燥过程中流动性或流变特征相关， 通常来说，涂装时粘度低有利于流平；干燥成膜时粘度高有利于预防流挂 涂料粘度和溶剂挥发速度关系很大，挥发快，增粘快，有利于防流挂，但不易流平， 温度对粘度影响极大 对策：正确选择溶剂和稀释剂，控制涂料粘度及干燥过程中粘度改变 严格膜厚管理，对喷涂参数：涂料量、空气压力、行枪速度、角度、方向、距离等均要明确控制 严格涂装管理环境：温度、湿度、换气及通风、升温速度 五表面发亮 现象： 原因：涂料粘度过高 行枪速度太慢，喷枪离工件面太近，吐出量大 涂装膜厚过大，颜料颗粒下沉 颜料颗粒小，用量少。 六. 颜料脱落 现象：在涂层表面用胶纸测试时，涂层中颜料颗粒脱出，而涂层中树脂没有脱落而露出底材 原因：颜料颗粒被树脂大分子包覆不完全或包覆力不强，在外界作用下，颗粒露出树脂大分子外面或脱落。 对策：1. 颜料颗粒减小、用量降低 2加大树脂中固成份。 3加大沉色颗粒用量，降低浮色颗粒用量。 4合适增加膜厚，便于颜料颗粒沉降 5合适增加粘度，或使用慢干天那水，尽可能降低飞油 6加大喷枪压力，喷枪和工件面距离减小 七附着不良 现象：在涂层表面用胶纸测试时，涂层中颜料颗粒和树脂全部脱落而露出底材 八.开裂. 产生原因关键是塑料在成型过程中残余应力和涂料中溶剂挥发、溶胀等作用引发应力改变所引发。而热固性塑料通常不出现这种现象。 处理方法首先是在涂装前对塑料制品进行退火处理，即加热至一定温度，然后慢慢冷却。多种塑料及其制品最好退火方法（水、油、空气）、工艺步骤和退火温度、时间不一样，要具体探索，如ABS塑料在8085温度中退火效果优于在相同温度热风中退火,也可把ABS 塑料 成型件加热到热变形温度以下，即60，保温2h, 为了降低设备投资，可采取整面处理来改善表面情况。整面处理配方及工 艺如表1 所列。 表1 整面处理配方及工艺项目工艺参数丙酮份1水/份3温度室温处理时间min1520