真空镀铝膜在汽车灯具上的应用

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1、摘要：分别从汽车灯具镀铝件部位、基材和镀铝方式三方面，总结了真空镀铝在汽车灯具上的应用。阐述了镀铝膜的性能要求和测试标准。以ABS倒车灯体真空镀铝为例，介绍了真空镀铝膜的制备工艺流程和注意事项。指出了真空镀铝膜目前存在的问题和发展趋势。　　1·真空镀铝膜在汽车灯具上的应用情况　　1.1灯具塑料镀铝膜的基本分类　　1.1.1灯具镀铝件　　汽车灯具主要分为前灯、雾灯、尾灯和其他装饰灯，如图1所示。汽车前灯起到夜间行车道路的照明和车辆示宽作用，需要镀铝的零件主要是反射镜及其反射视圈和装饰视圈。雾灯是在雨、雾、雪等能见度低的天气状况下打开，对前后的车辆起警示作用。其镀铝零件主要是

2、反射镜；汽车尾灯包括转向灯、刹车灯、后雾灯、倒车灯等，起到告诫后面行车信号的作用，镀铝零件主要是灯体。　　1.1.2镀铝件基材　　灯具镀铝件基材以PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈–丁二烯–苯乙烯)、改性PP(聚丙烯)、ABS+PC和PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等为主。前灯内的反射镜、视圈、装饰镜等承受较高的灯光温度，通常采用PC，其长期使用温度一般可达130°C。现有车灯应用的热光源，在工作状态下产生的热量能在较窄空间里产生近200°C的高温，并通过热对流以辐射、传导方式散热，因此要求PC塑料件必须能够经受160°C的长期高温考验。灯具中需用耐热温度可高达185°C以上

3、的高温PC材料。拜耳材料科技有限公司的共聚聚碳酸酯Apec?(PC-HT)为高耐热稳定性材料，是基于双酚A(形成聚碳酸酯的连续相)与双酚TMC(三甲基环己烷双酚)生产的聚碳酸酯，其耐热温度为165~185°C，个别型号可耐热温度接近200°C。灯具中，靠近光源部分的配光镜、视圈等零件都采用PC-HT材料，如雾灯反射镜(均温低于175°C)。也有雾灯反射镜采用PBT或BMC(不饱和聚酯团状模塑料)等材料。汽车尾灯所承受的均温在80°C以下，没有前灯高，灯具结构也相对简单得多，多数尾灯采用灯体镀铝，涉及的材料有ABS、改性PP、ABS+PC合金等。　　真空镀铝要求基材的耐热性

4、能好和挥发物质含量低。一方面镀铝过程中，基材都要受蒸发源的辐射热和蒸发物冷凝热的作用，基材受热升温，若耐热性差，就会有热变形，使镀膜产生皱纹或收缩；另一方面，升温时基材内小分子挥发物质易挥发，影响镀铝层的质量。基材必须有一定的强度和表面平滑度，镀铝基材表面忌油迹，要求无银丝、熔接痕、收缩和划伤等，因有底镀和无底镀都无法遮覆这些缺陷。此外，真空镀铝基材的含水量一般应低于0.1%，含水量高时镀铝膜会发雾。因此吸湿性大的基材在镀铝前应进行干燥处理。　　1.1.3镀铝方式　　汽车灯具镀铝膜厚度为0.4~1.2μm，表面平整，具有较高的光泽。其镀铝方式分为无底镀和有底镀两种，镀铝方

5、式的选择与基材性质有关。　　聚酯类(如PET、PBT、PC)属于极性高分子，其表面自由能较高，表面湿张力在40dyn/cm(1dyn/cm=1mN/m)以上，与镀铝层结合力很好，可作无底镀。即在基材(如PC极性高分子)上直接镀铝再镀保护膜。镀铝保护膜具有提高铝膜的机械强度，阻隔有害气体(如大气中的O2)或物质对铝膜的侵蚀[6]等作用，使镀层具有亮丽的金属光泽，优异的气体和光线阻隔性，良好的防潮、耐热、耐穿刺性能，物品在运输、贮存和使用过程中不受污染、腐蚀，保持光洁亮泽。由于PC主链含有酯基，在一定湿度的常温环境下基材吸水率较高(0.15%~0.19%)，从注塑出模的产品在

6、2h内进行镀铝最好，存放时间长了，会有基材吸水引起的镀铝后出现雾状的情况。　　PE、PP等聚烯烃材料和ABS属非极性聚合物，其表面自由能小，表面湿张力较低(一般为30dyn/cm)，较粗糙，与镀铝层之间的结合力很差。对其预涂底漆后可获得光滑平整的涂层，具有镜面效果，可遮盖基材，防止真空镀膜时塑料基材中的挥发性杂质逸出，影响镀膜质量。因此，这类材料一般采用预涂底漆后镀铝的方式来改善镀层与基材之间的结合力。目前国内较多使用丙烯酸酯底漆，并根据基材类型调整底漆配方，主要为热固化底漆和紫外光(UV)固化底漆，适用性很好。灯具塑料件大多采用预涂底漆后镀铝，再镀保护膜的方式，保护膜的

7、实质就是二氧化硅。SiO2薄膜具有很好的保护性，可使铝膜在10%的碱性溶液中完好无损。为了减少预涂底漆这道工序，降低生产成本，有人研发了PBT免底涂材料并取得新的进展。无论采用哪种方式，都应对镀铝件进行附着力测试，合格方可使用。　　1.2汽车灯具镀铝膜的性能测试标准　　汽车灯具镀铝膜的性能测试标准主要有GB/T10485–2007《道路车辆外部照明和光信号装置环境耐久性》和GB/T28786–2012《真空技术真空镀膜层结合强度测量方法胶带粘贴法》。附着力检测是基本项目，用小刀在试验面刻划100个间隔为1mm的小方格，用3M胶