abs塑料制品表面前处理与涂装工艺探讨

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1、ABS塑料制品表面前处理与涂装工艺探讨1前言摩托车(踏板车)外表装饰件的80%以上是采用ABS塑料制品，因此其涂装质量直接影响摩托车的市场竞争力。本文对ABS塑料制品的前处理及涂装工艺进行介绍，分析探讨由于ABS塑料材质的特殊性而对其前处理及涂装的一些特殊要求。2表面特性ABS（丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物）属热塑性树脂类塑料，具有较高的机械强度和良好的加工性能，但其硬度低，耐候、耐溶剂性差，可通过塑料表面的二次加工来改善。涂装是塑料表面二次加工的重要方法之一。ABS塑料在涂装时常出现附着效果不好、失光、麻点等问题，其原因主要有，表面张力（小于100mN/cm），溶解度参数

2、与涂料中树脂、溶剂的溶解度参数差异较大，在成型时产生的内应力易产生漆膜裂纹或降低涂层光泽等缺陷，表面易产生静电和吸附灰尘，影响涂装效果。3表面前处理塑料表面的油污会极大地降低涂料的附着力，油污中含有脱膜剂（硬脂酸盐、蜡、聚乙烯醇等）、助剂（增塑剂、防静电剂、润滑剂、防老剂、防燃剂）、其他（润滑油、灰尘）等。3.1处理方法（1）手工擦试法这种处理方式劳动强度大，通常应用于产量低的情况。手工擦试弊病很多，由于人工的原因，导致质量不稳定，已擦脏的布会导致塑料表面再次污染，而且溶剂对操作者有害，污染环境。（2）溶剂蒸气脱脂法该方法能有效地除去表面的油污、脱膜剂、防静电剂等弱界面层，使表

3、面粗化多孔，从而提高涂料的附着力。但高温作业不利于安全生产。（3）水溶液处理法水溶液处理法尤其适合产量大、生产效率高的情况，这种处理方法具有质量稳定、环境危害轻、成本低、易操作等优点，正在逐渐取代上述两种方法。3.2工艺流程预脱脂→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℃，15min）ABS塑料制品的前处理可以流水线生产，各工序全部采用喷淋处理并通过悬链运送，设备采用密封防尘室体结构。3.2.1脱脂一般采用含有表面活性剂的水系脱脂剂喷淋清洗，时间2～3min，喷射压力20～30PSI，温度45～55℃。脱脂配方含有磷酸盐、硅酸盐、表面活性剂、无机

4、矿物质等。脱脂剂在重复使用时，槽液中的杂质、污物积累，会造成塑料表面污物的再次附着，影响涂层质量，因此应加强槽液的过滤与更新管理。水系脱脂剂脱脂效果好、质量稳定，但其排放的废水中含有磷。同时它是一种蚀产品，对低碳钢材质的槽体和设备内部必须衬玻璃钢，延长设备的使用寿命。针对上述两点，建议采用不锈钢结构的设备和槽体，以增加设备的使用寿命，排放前废水必须治理达标后才能排放。3.2.2活化活化是采用含有水性高分子的水系表调剂来处理的工艺，可以采取室温喷淋方式，时间1min，喷射压力7～14PSI。活化的作用有助于去除硬水，把含憎水基的塑料表面转换为含亲水基的表面，在塑料表面形成一层均匀

5、的薄膜，厚度不超过5nm，但其改进了涂料对塑料表面的润湿性和附着力。活化后要用洁净的压缩空气吹干，并在70～75℃烘干15min。3.3表面清洁度塑料表面处理后必须进行其清洁度的检查，以保证随后的涂装质量。（1）观察接触角在处理后的塑料表面滴上液滴，完全铺展说明处理效果好，接触角小。（2）水浸润法将处理后的塑料制品浸入水中，取出后观察水膜的完整性。（3）测定涂层附着力采用《GB9286-88色漆和清漆漆膜的划格试验法》，如果附着力差，排除了涂料、环境、人为操作等其他问题，就可能是塑料表面未清洗干净。4涂装由于塑料表面特殊结构，虽然通过表面前处理对塑料表面进行改性，清除了弱界面层

6、，活化塑料表面，增加了涂膜的附着力，但涂料的选择、涂装工艺和涂装环境管理也会影响涂层质量。4.1涂料涂料的选择须遵从"相似相溶原则"，以保证ABS与涂料树脂、溶剂的混溶性良好，使涂膜和塑料表面形成一个很薄的互溶层，增强粘着力。ABS涂装多采用丙烯酸或聚氨酯涂料。为了获得优质装饰保护性涂层，一般用双组分聚氨酯底漆喷涂2～3次，流平5min后，再湿碰湿喷涂双组分聚氨酯面漆。ABS塑料表面溶解度参数约为9.6，而聚氨酯的溶解度参数约为10.0，丙烯酸的溶解度参数约为9.4，显然，这两种涂料体系与ABS底材的溶解度参数、表面张力匹配性较好，在ABS底材上具有良好润湿性和附着性。4.2涂

7、装ABS制品的热变形温度为75～107℃，且ABS制品表面电阻高，易产生静电，吸附灰尘，因此喷漆前一般都采用离子化空气除尘。涂装工艺流程：表面前处理的ABS制品→离子化空气除尘→空气喷涂底漆→流平5min→空气喷涂面漆→流平10min→烘干（70～75℃，30min）。手工空气喷涂工艺的涂装效率只有20%～30%左右，涂料损失大，随着塑料制品用量的大幅度提高，建议批量大的ABS塑料制品采取静电喷涂工艺。静电喷涂前必须先用离子化空气除静电（AS-20型延伸排列电离空气除尘器静电中和能力强），然