1、ABS塑料制品表面前處理與涂裝工藝探討M 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。厭鍵詞ABS塑料；表面處理；涂裝工藝。(Abstract) ABS plastic products, surface treatment and coating process, analysis of ABS plastic material due to the special surface characteristics and its pre-treatment and coating of some special

2、 requirements.Key words ABS Plastic; surface; coating process.塑料材料因其質輕、價廉、耐腐蝕性優越，傳熱導電性差、制造方便、易壓 制成形狀復雜的器件等優點在工業產品、家用電器外殼、醫務用品、電于元件等 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、

3、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AES塑料制品的前處理尺涂裝工藝迸行介紹，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（丙烯睛、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附著效杲不好、失光、麻點等問題，其原因主要有，表面張 力（小于100 mN/ cm）,溶解度參數與涂料中樹脂、溶劑的溶解度參數差異較大, 在成型時產生的內應力

4、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，影響涂裝效杲。2 表面前處理塑料表面的油污會極大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，導致質量不穩定，已擦臟的布會導致塑料表面再次污染，而且溶劑對操作

5、者有害，污染環境。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，從而提髙涂料的附著力。但高溫作業不利于安全 生產。 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定、環境危害輕、成本低、易操作等優點，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 更好的降低裂紋發生。表面活性劑 清除表面灰塵，遷移至表面的助劑、表面加工

6、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、面漆二間有一層微溶銜接層，以提高 結合力。2. 2 工藝流程預脫脂一脫脂一一次水洗-二次水洗-去離于水洗T活化一吹干-水分烘 干(70

7、75 C, 15 min)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 脫月旨一般采用含有表面活性劑的水系脫脂劑噴淋清洗，時間23 min，噴射壓 力2030PSI ,溫度4555 C。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 脂劑脫脂效杲好、質量穩定，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

8、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于的水系表調劑來處理的工藝，可以采取室溫噴淋 方式，時間1 min ,噴射壓力714PSI。活化的作用有助于去除硬水，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，但其改進了涂料對塑料表面的潤濕性和附著力。活化后要用潔凈 的壓縮空氣吹干，并在7()75 C烘干15 min。2. 3 表面清潔度塑料表面處理后必須進行其清潔度的檢査，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

9、。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。測定涂層附著力 釆用GE 9286 88色漆和清漆漆膜的劃格試驗法, 如果附著力差，排除了涂料、環境、人為操作等其他問題，就可能是塑料表面未 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，對涂料選擇應道循如下原 則： 基材塑料選擇適當的成膜物樹脂體系和溶劑體系,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、

10、結晶度、溶 解度參數考慮進去； 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/價梏比； 符合環境保護的有關要求。最重要的是必須道從“相似相溶原則”，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。ABS塑料的典型性能性能高抗沖型耐熱型中抗沖型相對密度1一02 1.0亍1.061.081.05 1.07吸水率/ %0.2亠0.450.2-0 450.2-0 45成型收縮率/ %0. 30. 80.3 0.80.3 0.8拉伸強度/ MPa35-4445 -5742 -62斷裂

11、伸長率/ %5亠-60320525彎曲強度/ MPa了 3 170-8569 -72壓縮強度/ MPa49 6465 7173 -88懸臂梁缺口沖擊賤度/ （kJ/ nO16 4411-256入-22洛氏硬度R65-109R105115RIOg115熱變形溫度（1- 82MPa）/ （ O93亠-10310411893亠-107線膨脹系數（XIQk-I）9.5亠-10.56.0-9.05S.5ABS塑料涂料的性能特點如表3所列g表3 ABS塑料涂料的性能特點項目AP-1 塑 料黑漆塑-1各色磁漆丙烯酸金 屬閃光漆丙烯酸彩色透明漆特性能常溫干 燥，涂膜堅 硬耐磨、防潮漆膜光亮， 堅硬耐磨； 附著

12、；b好漆膜顏1 鮮艷麗 耐磨普 力好1漆膜光亮, 耐磨，附著 另好漆膜光亮 透明，耐 磨性好用途用于 ABS、PC. pvcjirps 塑料涂裝用于ABS、用于ABS、用于ABS PS塑料涂裝PS塑料涂裝塑料涂裝用于ABS塑料涂裝外觀黑色透明各色各色透明硬度0.60.50.50.60.6光澤 1081410-15耐水性/h2424242424耐醇性/次60202050503.2 涂裝ABS制品的熱變形溫度為75107 C,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于化空氣除塵。涂裝工藝流程:表面前處理后的ABS制品一離于化空氣除塵一空氣噴涂底 漆一流平5 min -

13、空氣噴涂面漆一流平1() min -烘干(7()75 C, 30 min)。手工空氣噴涂工藝的涂裝效率只有2()%3() %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 涂前必須先用離于化空氣除靜電(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3545,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Q O涂裝效率計算公式:涂裝效率=干漆膜車量(旨臺)X涂料噴出量(g/nun) X施工固體分XI00 %3.3 管理表面處理后的制品應盡快涂裝，同時應加強涂裝環境清潔度管理，釆取適當 的防塵措施，保證涂裝周圍環境的清潔度。(1)噴漆室除塵 一般每周檢査、清理噴漆室1次，保證噴漆室內的風速穩定， 靜電噴漆室風速為0.20.3m/so根據產量進行定期的檢査、清理和更換噴漆室 送、排風系統內的過濾材料。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査、清 理過濾器。 現場清潔 每天清理生產現場，保證車間內塵埃許可度控制在塵埃粒5ym以 內、塵埃個數30()個/cm3以下。4 結論ABS塑料制品涂裝雖