浅谈提高汽车塑件涂层附着力的方法
赵丹
(合肥吕河汽车有限责任公司工程处,安徽合肥230031)
摘要:汽车用塑料件的极性小、结晶大、表面张力低、润湿性差、表面光滑,这些因素均易导致塑件涂层的附着力变差。提高塑件涂层附着力是塑件涂装需要解决的关键问题之一。综述了塑件涂层附着的相关理论,包括溶度参数理论、物理吸附理论、润湿作用、锚固作用,并着重介绍了通过漆前预处理提高汽车甥件涂层附着力的几种方法。关键词:汽车塑件;预处理;塑料涂装;涂层;附着力
doi:l
O.3969,j.issn.1008—553X.2011.02.005
文献标识码:A
文章编号:1008—553X(2011)02—0015—04
中图分类号:U465.4+l
1引言
近年来我国对汽车的需求量猛增,汽车工业迅猛发
例如,I8广8炒2表示塑件耐该种溶剂;I8『8抄2则说
明涂层与塑件没有相容性,附着力很差。依热力学条件,
I8『8
展,但随之出现了污染、安全及节能三大问题。选用轻质
的塑料材料有助于解决汽车安全和节能两方面的问题,如用可吸收冲击能量的弹性体和发泡材料制造保险杠、
P|<2时,基料和塑料大分子可通过链段运动而相
互扩散,在界面形成相互缠绕的过渡层,二者之间有一
定的相容性和附着力。但这种扩散作用只能在两种动力学条件下才能发生,即:①在玻璃化温度以上,此时链段运动较强;②塑料表面被微溶胀,使基料大分子链段能够扩散到被溶胀的区域中。当溶胀层中的溶剂挥发后,扩散到表层中的基料分子被“冻结”,从而增强了两者之间的结合力。因此,只要满足I8『8
2,涂层即有较好附着力。2.2物理吸附理论I嘲
P|<2,I6s-8PI接近
仪表盘、座椅、头枕【l'嘴制品,在发生交通事故时,可减轻
对人体的伤害,提高汽车的安全系数;用密度仅为钢材
l,4的塑料材料制造汽车配件,能有效降低汽车自重阿,从而达到节能目的。采用T程翅料代替各种金属材料制作
汽车配件正成为一种技术进步的趋势14I。
塑料比金属更耐大气腐蚀,耐汽油,易于加工成型,
还能降低生产成本酮;但是塑料耐紫外光性差,易老化,
为改善塑料制品的质感,提高其防护功能和装饰效果,
涂料中树脂大分子同表面活性剂一样,分子链上有极性和非极性基团。若用很稀的溶液涂布时,便能在基材表面形成选择取向的薄膜,使分子间力大幅度增加。一般地,涂层附着力是色散力(约0.42Ⅺ,m01)、偶极力(8.2。20.9Ⅺ,m01)、氢键力(约42Ⅺ/m01)和化学键能(约334.4Ⅺ/m01)的合力,化学键力远大于其它几种力。以小分子相当的链节作为分子间力的基本单元聚合得聚合度几百以上的大分子,取向时两个大分子之间的作用力会几百倍地增加,最大可接近化学键力。因此可通过预涂一层取向稳定的薄膜来增加涂层附着力。例如,
选择玻璃化温度较高的丙烯酸涂料,在很小的黏度下喷
延长塑件寿命,必须对塑料制品进行表面涂装删。大多数塑料具有极性小、结晶大、表面张力低、润湿性差、表面光滑等特点,导致塑件涂层附着力变差【10l。因此,如何提高塑件涂层的附着力是塑件涂装需要解决的关键问题之一lIll。解决这一问题,除了在制造涂料的技术和涂装工艺上下功夫外,在相当大程度上还依赖于漆前预处理。此外塑料制品的表面往往附有残余的脱模剂,如不除净,亦会影响涂层附着力,因此在表面处理之前,表面沾有脱模剂的制品还要进行脱脂处理旧。
2塑件涂层附着力问题
2.1溶度参数理论旧
涂,得到一层薄膜化的预涂层。另外也可采用含有水性高分子的水溶液表面调整剂来处理,干燥后也能形成一
层取向稳定的薄膜。
涂料中溶剂、基料和塑料的溶度参数分别用8。、6。、8,表示。若I△6I>2,说明二者之间没有相容性。
收稿日期:20lo_12一15
作者简介:赵丹(1984-),女.2008年毕业于沈阳化工学院高分子材料与工程专业,工学学士,助理工程师,目前从事汽车涂装的研究与应用工作,
13966731235,055l-5842984。zllaodan040108lO@yalloo.cofILcn。
万方数据
16总第170期2011年第2期(第37卷)2.3润湿作用【州
涂膜与被涂基材的润湿是涂层附着的先决条件。若
以毋、吼、吼分别表示基材、涂料液体、基材一液体的表
面张力,则涂料在塑件表面的润湿角关系式为:
c傩皓(盯一褂慨
(1)
当c∞口为l时,涂料能完全润湿;在0—1之间时,则不能完全润湿;在一1~0之间,润湿不好或是完全不
能润湿,结合(1)式得:
(1)毋增大,润湿性增加,可采用增加表面极性的处理方法来提高同体表面张力。
(2)吼降低,润湿性增加,可选择低表面张力的涂料溶剂。
(3)吼降低,润湿性增加。由(2)式可知叽下降,叽增加,则吼下降,故与前两条一致。因此可采取取
向的薄膜化措施或表调处理来降低界面张力。
%=(、/i一、/i)z
(2)
2.4锚固作用【1司
表面粗糙的龌料遇溶剂和加热时,表面聚合物线型发生了松弛,涂料分子在扩散作用下,部分线型端部进入了塑料聚合物的线刑范围内。待溶剂挥发或冷却后,塑料的线型重新收缩束紧,恢复了原状,而庞大的涂料端部却不能脱出,被紧束在塑料的表面,产生“锚固”作用,增加了涂料对塑料的附着力。涂装前可用溶剂清洗塑件表面,此时因溶剂对表面的溶蚀作用而形成粗糙多孑L表面;或用6004砂纸打磨粗化。
3漆前预处理
汽车塑件预处理的目的是通过一系列物理化学方法,提高涂料对塑料的附着力116.17l,减少涂层的各种缺陷,从而提高甥料涂层的质量。塑件漆前预处理有常规处理法、酸处理法、火焰处理法、界面活性剂处理法、热溶剂处理法、紫外线处理法和等离子处理法等。3.1常规处理法
所谓常规处理,即除尘、除静电、脱脂fl柳。甥料是不良导体,容易产生静电,在贮存和运输过程吸附了灰尘或制品修整下来的碎屑,将严重影响涂膜的附着力和涂膜硬度。为清洁制品表面,可用化学溶液洗涤,同时还可以除尘、除静电,例如,对溶剂敏感的塑料可用乙醇或汽油洗涤,热固性塑料可用甲苯酒精混合稀料、硝基稀料等处理。另外,汽车塑件通常采用注塑工艺成型,注蝈模具内涂覆r一层以有机硅类和脂肪酸类为主要成分的间向制品表面迁移。万方数据
安徽化工
这种方法是用酸性物质对塑料表面进行处理,使表面氧化导入亲水性官能团,从而提高表面润湿性;同时使表面蚀刻为多孔结构,改善涂料在塑料上的附着力。酸处理方法包括:硫酸铬酸混酸处理法、次氯酸处理法、
Satinizing法和萘磺酸法。例如聚烯类塑料用硫酸铬酸混酸处理时,其表面结构发生了变化,引入C=O、一0H和一COOH等极性基团12lJ。这些基团能与某些涂料树脂发生反应形成化学键。使结合力增强。如一CO()H能‘j涂料分子端部的一OH发生酯化反应,C=O能与涂料分子中的一oH形成氢键增加键能,从而提高涂层附着力。由润湿性。如果涂料能在同化之前完全浸润塑料表面,就能使固化后的涂料同塑料紧密接触。这时利用分子间的色散力就能有极好的附着力,汽车用塑料燃油箱就是用这种方法进行表面前处理的。3.3火焰处理法阻捌
火焰处理是将火焰喷到塑料表面,使表层温度达1000。2800℃,但处理时间极短(以秒计),避免翅料损的涂装前处理就是采用火焰处理法。火焰处理法适于工上述的酸处理法和火焰处理法均使塑料表层分子热溶剂处理法是指塑料在高温情况下,使用特定s处理
h内有效;表面一经擦拭就失去了处理效果;此可见,引入的各种极性基团,能大大改变塑件表面的伤熔化。这样可使塑料表层分子局部氧化,从而改善润湿性和附着力。例如某汽车装饰件厂生产的前后保险杠件结构简单,有一定厚度,不易变形的制品,而对于壁薄、不规则的工件,很难进行全面、均一的处理。3.4界面活性剂处理法嗍
氧化产生极性,即提高塑料的表面能。界面活性剂处理法则是通过在塑料中加人表面活性剂,使其在塑料表面形成单分子层,得到高能表面,提高涂膜的附着力。此外,界面活性剂能同时赋予塑料防静电性、润湿性和附着性。例如,在聚乙烯塑料中加人防静电剂,在起到防止静电效果的同时也降低了水的接触角,提高了涂膜的附着性。常用的界面活性剂包括阴离子界面活性剂,如烷基取代苯磺酸盐;阳离子型界面活性剂,如高级醇的聚氧乙烯;两性界面活性剂,如脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐。3.5热溶剂处理法嘲
的溶剂进行短时间处理。处理过程中,塑料表面进行激烈的膨胀,或是出现含有被腐蚀的非结晶部分和受影响较小的结晶部分的粗面,从而提高涂料的附着
脱模剂,此外有些塑料增塑剂含量较高,增塑剂将随时3.2酸处理【19.羽
力。如聚丙烯使用四氯乙烯等溶剂在87℃、15后最为有效|12j。这个方法的缺点是:有效时间短,处理后仅48易使成品变形,产生细小裂纹例。为了更好地发挥溶
赵丹:浅谈提高汽车塑件涂层附着力的方法
17
剂的处理效果,可以将溶剂处理和涂装同时进行,即
首先把被涂物加热,然后浸渍于已加热的涂料中进行
涂装。
3.6紫外线处理法【咽
紫外线处理法是以紫外线照射蠼料,利用空气中氧
的作用,使甥料表面产生极性基团,增加表面张力,降低
涂料的接触角,提高涂膜的附着力。例如,聚酯薄膜先用0.2%洗涤剂水溶液、清水、蒸馏水依次洗过干燥,而后用紫外线处理,处理条件是光流为低压汞灯,输出功率
170
w。为了进行比较,对同样的聚酯薄膜用氢氧化钠、
肼类处理。即:①试样在80℃下于30%氢氧化钠溶液
中浸渍3min;②在常温下于30%水合肼的水溶液中浸渍5~120min,再放到鼓风干燥器中;③在19℃下,用
2%钛酸阴异丙酯的正己烷溶液处理。试验结果:经紫外理前的15倍,是用氢氧化钠处理的2倍。
3.7等离子处理法闲
等离子设备主要由等离子发生器、气体输送系统及和塑料材质中的辅助添加剂等)。这一过程使塑件表面塑件涂层的附着力问题是塑件涂装的常见问题。漆
参考文献
IJ】.现代涂料与涂装,2010,13(3):58—59.
撕(8):5-7.
万方数据
(4):ll一15.
【5】燕来荣.车用塑料件涂料及其涂装阴.现代涂料与涂装,
20lO.13(2):4l—珥.
【6】昌福全.汽车车身塑料零部件的修补涂装们.技术应用,2008
(3):68—69.
【7】向明祥.涂伟萍,莫梅华.PP塑料制品的涂装T艺研究【J】.现代
涂料与涂装,2006(2):57—60.
【8】张国忠,吕正芳,李国波.浅谈汽车塑料件涂装工艺田.现代涂
料与涂装,2009.12(5):26—28.
【9】戴开平.浅谈汽车塑料件涂装阴.汽车工艺与材料,200l(12):
26—28.
【10】张刘斌,张庆。刘延磊.汽车车身用塑料件的涂装方式阴.汽车
工艺与材料,2009(10):69—71.
【11】昌福全.汽车用蝮料及其涂装fJ】.上海涂料,2006,44(2):19—22.【12J梁增田.塑料用涂料与涂装【M】.北京:科学技术文献出版社,
2006:415.
【13】杨启如,张学敏.ABs塑件涂漆工艺理论探讨们.现代涂料与涂
装,2000(6):l一2.
【14】韩小峰.塑料涂装的几个重要概念【J】.中国涂料工业,1998(5):
4l—48.
【15l吉国光.如何提高汽车塑料件涂装质量田.汽车维修技师,2006
(10):65—67.
【16J姜垂芝,都本伟.谈汽车蝮料件涂装工艺方案的选择田.哈尔滨
职业技术学院学报,2010(1):125一126.
【17】刘洁.塑料制品的涂装【J】.工业涂装。2004(4):34_36.
【18】张困忠,吕正芳,李国波.浅谈汽车塑料件涂装工艺【J】.现代涂
料与涂装,2009,12(5):26—28.
【19】王玉杰,高贤明,游先蓉.浅谈汽车塑料件涂装的前处理们.辽
宁汽车,1999(2):30一32.
【20】王继强.塑料件涂装的表面准备和塑料的识别【J】.汽车维护与
修理,2000(4):7—8.
【2l】尹瑞霞.汽车塑料零部件用涂料及涂装【J】.涂料工业,200l(4):
23—26.
【22】韩小峰.汽车防护条塑料件的涂装工艺及设计阴.工业涂装,
2006(10):34—插.
【23降鹏,李康,胡治文.浅谈汽车外饰塑料件涂料施工工艺和性
能标准fJJ.现代涂料与涂装,2010,13(1):47—52.
[24】王锡春.汽车涂装工艺技术【M¨E京:化学工业出版社,2005:
309.
【25】余和平,石林活.塑料用涂料及其涂装【J】.塑料,1994,23(3):
32—38.
【26】李康,张国忠.提高汽车塑料件涂装附着力的方法田.汽车工艺
与材料,2009(3):59—60.口
(下转第24页)
线处理的聚酯和环氧聚酰胺型粘结剂的附着力是未处等离子喷头等组成。该方法工作原理为:由等离子发生器产生高压高频能量,通过辉光放电产生低温等离子体,借助压缩空气将等离子体喷向塑件表面,以消除塑
件表面的静电,并去除塑件表面的碳氢类污物(如油脂
分子链的结构发生了改变,产生了羟基、羧基等有利于涂料粘合的极性基团,从而提高了塑件涂层的附着力。4结束语
前预处理对涂装质量起着决定性作用,是充分发挥涂料功能和作用的前提条件。故在塑料制品的涂装前,必须对其表面进行预处理。近年来,为了解决塑件涂层的附着力问题出现了许多新技术和新方法。今后在新材料、新工艺方面还需要进一步开展研究,对产生的问题还需
要不断探索。
【l】李纯辉.汽车塑料件的涂装【J】.涂料与涂装,2002,21(2):28—30.【2】刘立刚,王宗田.浅谈3ClB涂装技术在塑料件涂装中的应用
【3】李光耀.甥料在汽车工业上的应用及发展前景【J】.塑料加工,
【4】刘波.谈现代汽车车身塑料件及其涂装阴.上海塑料,200r7,140
24总第170期2011年第2期(第37卷)
安徽化工
缸帅s【J】.Ind.Cmp.Pmcl.。2004,19:41-48.【9】Y.z.
warI,Honglin
ho,F.
He,et
a1.
【6】李洪来,张安龙.机械法制纤维素纤维缓冲包装材料的影响因
素研究【J】.包装工程,2007,28(9):95—97.
【7】赵红,麒麟,李洪来.不同填充物对机械法制纤维素缓冲包装
材料性能的影响【J】.包装工程,2008,29(10):68—70.[8】J.W.
La叭∞,R.L
Shogren,K.F.
Tiefenhacher.
Aspen
fiI)er
Mech柏ical.咖isture
absorption,
明dbiodeg陆dati∞beha“叫玛ofb∽t商akeUul∞e
starch
fibre—reinforced
biocomposit既们.Compos.Sci.Techn01.,
2009。69:1212一1217.口
additionimprov髓t|IemechanicaI
propenies0fbakedcomsta托h
SynthesisandCharacterizationofFoamed
Com
Straw/Starch
MateI.ial
日£阴,vG^几,形AⅣGⅣzl乜一丘n
(School
AbstI乜ct:St副-c}l/℃om
ofChefTIicalTechnolog),,HefeiUniversityofTechnolog)r,Hefei
230009,China)
mixtureofcom
straw
foamcomposites
were
fabrjcatedbybakingmethodf而m
were
a
straw趴dstarch,
abundantandnaturalrenewablenlaterials.Thefoamcomposites
sensoryeValuation.AcentraJcomposite
characterizedandan出yzedwithimpacttester,aIld
desi印w舳constmctedusingthesoftwareDesignExpenVersion7.0.0toeValuate
on
theef艳ctsandinteractionsoffourf如tors,i.e.NaOHcontent,starchcontent,adhesiveandcross_link雄rentcontentthetreatmentemciency.Theoptimumconditionsare:reactiontempemture65~67℃,reactiontime10—14hhouL
KeywOrds:comstraw;responsesurfacemethodolog)r;fo锄ing
(上接第14页)
SituationandDeVelopingTrendofCopperHydrometalur野
HUANG
W帆g?书n,sU
Qing—p堍
Engineering,
(Dep.of
Chengdu
MaterialsandChemistryandChemical
UniVersity
ore
ofTechnolog)r,Chengdu6l0059,China)
Abst豫ct:With
ext豫ctionof
tlleexploitationofcoppergradedecreasedyearbyyear,graduallyincre鹊etheref}auctoryo陀and
recent
socie哆’senvimnmentaJpoUutioncausedbyS02attention.Especiallyin
an
yearspeople
wet
copper(“leaching
electricalproduct”technology)to西ve
a
greatdealofattention.ThisaIticleisnowreviewseveralkinds
ofcommentsof
hydrometallurgjcalmethodsincontr酗tandmakepmspects.
KeywoHls:hydrometallurg)r;status;prospect
.c5.・6..6.・.t5・.6.・.6.・.6一.t5...t5...6,・.}・.毒・.各・.6・.5・.‘}・.c5一・摹・.‘’・6-.5・.5.・.5・・・§・・各啼・.6・.:}・.:}・.:}・.c}・.冬・6・.t5.・.各・.5・.E}・.‘}・6啼母・.6.皓曲・.6皓4・・S・—§・
(上接第17页)
PreUmi的ry
Discussion
on
the
MethOd
of
Illcre嬲ing
the
CoatingAdhesionofAutomobilePlasticComponents
zHAo
D叭
230022,China)
(HefeiChangheAutomobileCo.,Ltd,Hefei
to
Abstract:Thecoatingadhesionofpl鹪ticcomp彻entsispmne8ize,lowsurfacetension,poorwettingandsmootll
one
bepc.orbecau∞oftIleirsm&ll
pol撕ty,big
crystal
su血ce.Thus
impmVingthecoatingadhesionofpl嬲ticcomponentsis
ofkeypmblemstobesolved.Inthispaper,theauthorelaboratedsomereleVanttIIeodesincludingthesolubilit)rtlleory,
wettingand
anchoring
pa阳metertheory,physicaladsorption
mle,andseVeralmethods
were
introduced
to
improVethecoatingadhesionofplasticcomponentsthroughpren.eatmentbeforepainting.
KeywOrds:automobilepl鹊tics;pretreatment;plasticcoatings;coa“ng;adhesion
、
万方数据
浅谈提高汽车塑件涂层附着力的方法
赵丹
(合肥吕河汽车有限责任公司工程处,安徽合肥230031)
摘要:汽车用塑料件的极性小、结晶大、表面张力低、润湿性差、表面光滑,这些因素均易导致塑件涂层的附着力变差。提高塑件涂层附着力是塑件涂装需要解决的关键问题之一。综述了塑件涂层附着的相关理论,包括溶度参数理论、物理吸附理论、润湿作用、锚固作用,并着重介绍了通过漆前预处理提高汽车甥件涂层附着力的几种方法。关键词:汽车塑件;预处理;塑料涂装;涂层;附着力
doi:l
O.3969,j.issn.1008—553X.2011.02.005
文献标识码:A
文章编号:1008—553X(2011)02—0015—04
中图分类号:U465.4+l
1引言
近年来我国对汽车的需求量猛增,汽车工业迅猛发
例如,I8广8炒2表示塑件耐该种溶剂;I8『8抄2则说
明涂层与塑件没有相容性,附着力很差。依热力学条件,
I8『8
展,但随之出现了污染、安全及节能三大问题。选用轻质
的塑料材料有助于解决汽车安全和节能两方面的问题,如用可吸收冲击能量的弹性体和发泡材料制造保险杠、
P|<2时,基料和塑料大分子可通过链段运动而相
互扩散,在界面形成相互缠绕的过渡层,二者之间有一
定的相容性和附着力。但这种扩散作用只能在两种动力学条件下才能发生,即:①在玻璃化温度以上,此时链段运动较强;②塑料表面被微溶胀,使基料大分子链段能够扩散到被溶胀的区域中。当溶胀层中的溶剂挥发后,扩散到表层中的基料分子被“冻结”,从而增强了两者之间的结合力。因此,只要满足I8『8
2,涂层即有较好附着力。2.2物理吸附理论I嘲
P|<2,I6s-8PI接近
仪表盘、座椅、头枕【l'嘴制品,在发生交通事故时,可减轻
对人体的伤害,提高汽车的安全系数;用密度仅为钢材
l,4的塑料材料制造汽车配件,能有效降低汽车自重阿,从而达到节能目的。采用T程翅料代替各种金属材料制作
汽车配件正成为一种技术进步的趋势14I。
塑料比金属更耐大气腐蚀,耐汽油,易于加工成型,
还能降低生产成本酮;但是塑料耐紫外光性差,易老化,
为改善塑料制品的质感,提高其防护功能和装饰效果,
涂料中树脂大分子同表面活性剂一样,分子链上有极性和非极性基团。若用很稀的溶液涂布时,便能在基材表面形成选择取向的薄膜,使分子间力大幅度增加。一般地,涂层附着力是色散力(约0.42Ⅺ,m01)、偶极力(8.2。20.9Ⅺ,m01)、氢键力(约42Ⅺ/m01)和化学键能(约334.4Ⅺ/m01)的合力,化学键力远大于其它几种力。以小分子相当的链节作为分子间力的基本单元聚合得聚合度几百以上的大分子,取向时两个大分子之间的作用力会几百倍地增加,最大可接近化学键力。因此可通过预涂一层取向稳定的薄膜来增加涂层附着力。例如,
选择玻璃化温度较高的丙烯酸涂料,在很小的黏度下喷
延长塑件寿命,必须对塑料制品进行表面涂装删。大多数塑料具有极性小、结晶大、表面张力低、润湿性差、表面光滑等特点,导致塑件涂层附着力变差【10l。因此,如何提高塑件涂层的附着力是塑件涂装需要解决的关键问题之一lIll。解决这一问题,除了在制造涂料的技术和涂装工艺上下功夫外,在相当大程度上还依赖于漆前预处理。此外塑料制品的表面往往附有残余的脱模剂,如不除净,亦会影响涂层附着力,因此在表面处理之前,表面沾有脱模剂的制品还要进行脱脂处理旧。
2塑件涂层附着力问题
2.1溶度参数理论旧
涂,得到一层薄膜化的预涂层。另外也可采用含有水性高分子的水溶液表面调整剂来处理,干燥后也能形成一
层取向稳定的薄膜。
涂料中溶剂、基料和塑料的溶度参数分别用8。、6。、8,表示。若I△6I>2,说明二者之间没有相容性。
收稿日期:20lo_12一15
作者简介:赵丹(1984-),女.2008年毕业于沈阳化工学院高分子材料与工程专业,工学学士,助理工程师,目前从事汽车涂装的研究与应用工作,
13966731235,055l-5842984。zllaodan040108lO@yalloo.cofILcn。
万方数据
16总第170期2011年第2期(第37卷)2.3润湿作用【州
涂膜与被涂基材的润湿是涂层附着的先决条件。若
以毋、吼、吼分别表示基材、涂料液体、基材一液体的表
面张力,则涂料在塑件表面的润湿角关系式为:
c傩皓(盯一褂慨
(1)
当c∞口为l时,涂料能完全润湿;在0—1之间时,则不能完全润湿;在一1~0之间,润湿不好或是完全不
能润湿,结合(1)式得:
(1)毋增大,润湿性增加,可采用增加表面极性的处理方法来提高同体表面张力。
(2)吼降低,润湿性增加,可选择低表面张力的涂料溶剂。
(3)吼降低,润湿性增加。由(2)式可知叽下降,叽增加,则吼下降,故与前两条一致。因此可采取取
向的薄膜化措施或表调处理来降低界面张力。
%=(、/i一、/i)z
(2)
2.4锚固作用【1司
表面粗糙的龌料遇溶剂和加热时,表面聚合物线型发生了松弛,涂料分子在扩散作用下,部分线型端部进入了塑料聚合物的线刑范围内。待溶剂挥发或冷却后,塑料的线型重新收缩束紧,恢复了原状,而庞大的涂料端部却不能脱出,被紧束在塑料的表面,产生“锚固”作用,增加了涂料对塑料的附着力。涂装前可用溶剂清洗塑件表面,此时因溶剂对表面的溶蚀作用而形成粗糙多孑L表面;或用6004砂纸打磨粗化。
3漆前预处理
汽车塑件预处理的目的是通过一系列物理化学方法,提高涂料对塑料的附着力116.17l,减少涂层的各种缺陷,从而提高甥料涂层的质量。塑件漆前预处理有常规处理法、酸处理法、火焰处理法、界面活性剂处理法、热溶剂处理法、紫外线处理法和等离子处理法等。3.1常规处理法
所谓常规处理,即除尘、除静电、脱脂fl柳。甥料是不良导体,容易产生静电,在贮存和运输过程吸附了灰尘或制品修整下来的碎屑,将严重影响涂膜的附着力和涂膜硬度。为清洁制品表面,可用化学溶液洗涤,同时还可以除尘、除静电,例如,对溶剂敏感的塑料可用乙醇或汽油洗涤,热固性塑料可用甲苯酒精混合稀料、硝基稀料等处理。另外,汽车塑件通常采用注塑工艺成型,注蝈模具内涂覆r一层以有机硅类和脂肪酸类为主要成分的间向制品表面迁移。万方数据
安徽化工
这种方法是用酸性物质对塑料表面进行处理,使表面氧化导入亲水性官能团,从而提高表面润湿性;同时使表面蚀刻为多孔结构,改善涂料在塑料上的附着力。酸处理方法包括:硫酸铬酸混酸处理法、次氯酸处理法、
Satinizing法和萘磺酸法。例如聚烯类塑料用硫酸铬酸混酸处理时,其表面结构发生了变化,引入C=O、一0H和一COOH等极性基团12lJ。这些基团能与某些涂料树脂发生反应形成化学键。使结合力增强。如一CO()H能‘j涂料分子端部的一OH发生酯化反应,C=O能与涂料分子中的一oH形成氢键增加键能,从而提高涂层附着力。由润湿性。如果涂料能在同化之前完全浸润塑料表面,就能使固化后的涂料同塑料紧密接触。这时利用分子间的色散力就能有极好的附着力,汽车用塑料燃油箱就是用这种方法进行表面前处理的。3.3火焰处理法阻捌
火焰处理是将火焰喷到塑料表面,使表层温度达1000。2800℃,但处理时间极短(以秒计),避免翅料损的涂装前处理就是采用火焰处理法。火焰处理法适于工上述的酸处理法和火焰处理法均使塑料表层分子热溶剂处理法是指塑料在高温情况下,使用特定s处理
h内有效;表面一经擦拭就失去了处理效果;此可见,引入的各种极性基团,能大大改变塑件表面的伤熔化。这样可使塑料表层分子局部氧化,从而改善润湿性和附着力。例如某汽车装饰件厂生产的前后保险杠件结构简单,有一定厚度,不易变形的制品,而对于壁薄、不规则的工件,很难进行全面、均一的处理。3.4界面活性剂处理法嗍
氧化产生极性,即提高塑料的表面能。界面活性剂处理法则是通过在塑料中加人表面活性剂,使其在塑料表面形成单分子层,得到高能表面,提高涂膜的附着力。此外,界面活性剂能同时赋予塑料防静电性、润湿性和附着性。例如,在聚乙烯塑料中加人防静电剂,在起到防止静电效果的同时也降低了水的接触角,提高了涂膜的附着性。常用的界面活性剂包括阴离子界面活性剂,如烷基取代苯磺酸盐;阳离子型界面活性剂,如高级醇的聚氧乙烯;两性界面活性剂,如脂肪醇聚氧乙烯硫酸盐。3.5热溶剂处理法嘲
的溶剂进行短时间处理。处理过程中,塑料表面进行激烈的膨胀,或是出现含有被腐蚀的非结晶部分和受影响较小的结晶部分的粗面,从而提高涂料的附着
脱模剂,此外有些塑料增塑剂含量较高,增塑剂将随时3.2酸处理【19.羽
力。如聚丙烯使用四氯乙烯等溶剂在87℃、15后最为有效|12j。这个方法的缺点是:有效时间短,处理后仅48易使成品变形,产生细小裂纹例。为了更好地发挥溶
赵丹:浅谈提高汽车塑件涂层附着力的方法
17
剂的处理效果,可以将溶剂处理和涂装同时进行,即
首先把被涂物加热,然后浸渍于已加热的涂料中进行
涂装。
3.6紫外线处理法【咽
紫外线处理法是以紫外线照射蠼料,利用空气中氧
的作用,使甥料表面产生极性基团,增加表面张力,降低
涂料的接触角,提高涂膜的附着力。例如,聚酯薄膜先用0.2%洗涤剂水溶液、清水、蒸馏水依次洗过干燥,而后用紫外线处理,处理条件是光流为低压汞灯,输出功率
170
w。为了进行比较,对同样的聚酯薄膜用氢氧化钠、
肼类处理。即:①试样在80℃下于30%氢氧化钠溶液
中浸渍3min;②在常温下于30%水合肼的水溶液中浸渍5~120min,再放到鼓风干燥器中;③在19℃下,用
2%钛酸阴异丙酯的正己烷溶液处理。试验结果:经紫外理前的15倍,是用氢氧化钠处理的2倍。
3.7等离子处理法闲
等离子设备主要由等离子发生器、气体输送系统及和塑料材质中的辅助添加剂等)。这一过程使塑件表面塑件涂层的附着力问题是塑件涂装的常见问题。漆
参考文献
IJ】.现代涂料与涂装,2010,13(3):58—59.
撕(8):5-7.
万方数据
(4):ll一15.
【5】燕来荣.车用塑料件涂料及其涂装阴.现代涂料与涂装,
20lO.13(2):4l—珥.
【6】昌福全.汽车车身塑料零部件的修补涂装们.技术应用,2008
(3):68—69.
【7】向明祥.涂伟萍,莫梅华.PP塑料制品的涂装T艺研究【J】.现代
涂料与涂装,2006(2):57—60.
【8】张国忠,吕正芳,李国波.浅谈汽车塑料件涂装工艺田.现代涂
料与涂装,2009.12(5):26—28.
【9】戴开平.浅谈汽车塑料件涂装阴.汽车工艺与材料,200l(12):
26—28.
【10】张刘斌,张庆。刘延磊.汽车车身用塑料件的涂装方式阴.汽车
工艺与材料,2009(10):69—71.
【11】昌福全.汽车用蝮料及其涂装fJ】.上海涂料,2006,44(2):19—22.【12J梁增田.塑料用涂料与涂装【M】.北京:科学技术文献出版社,
2006:415.
【13】杨启如,张学敏.ABs塑件涂漆工艺理论探讨们.现代涂料与涂
装,2000(6):l一2.
【14】韩小峰.塑料涂装的几个重要概念【J】.中国涂料工业,1998(5):
4l—48.
【15l吉国光.如何提高汽车塑料件涂装质量田.汽车维修技师,2006
(10):65—67.
【16J姜垂芝,都本伟.谈汽车蝮料件涂装工艺方案的选择田.哈尔滨
职业技术学院学报,2010(1):125一126.
【17】刘洁.塑料制品的涂装【J】.工业涂装。2004(4):34_36.
【18】张困忠,吕正芳,李国波.浅谈汽车塑料件涂装工艺【J】.现代涂
料与涂装,2009,12(5):26—28.
【19】王玉杰,高贤明,游先蓉.浅谈汽车塑料件涂装的前处理们.辽
宁汽车,1999(2):30一32.
【20】王继强.塑料件涂装的表面准备和塑料的识别【J】.汽车维护与
修理,2000(4):7—8.
【2l】尹瑞霞.汽车塑料零部件用涂料及涂装【J】.涂料工业,200l(4):
23—26.
【22】韩小峰.汽车防护条塑料件的涂装工艺及设计阴.工业涂装,
2006(10):34—插.
【23降鹏,李康,胡治文.浅谈汽车外饰塑料件涂料施工工艺和性
能标准fJJ.现代涂料与涂装,2010,13(1):47—52.
[24】王锡春.汽车涂装工艺技术【M¨E京:化学工业出版社,2005:
309.
【25】余和平,石林活.塑料用涂料及其涂装【J】.塑料,1994,23(3):
32—38.
【26】李康,张国忠.提高汽车塑料件涂装附着力的方法田.汽车工艺
与材料,2009(3):59—60.口
(下转第24页)
线处理的聚酯和环氧聚酰胺型粘结剂的附着力是未处等离子喷头等组成。该方法工作原理为:由等离子发生器产生高压高频能量,通过辉光放电产生低温等离子体,借助压缩空气将等离子体喷向塑件表面,以消除塑
件表面的静电,并去除塑件表面的碳氢类污物(如油脂
分子链的结构发生了改变,产生了羟基、羧基等有利于涂料粘合的极性基团,从而提高了塑件涂层的附着力。4结束语
前预处理对涂装质量起着决定性作用,是充分发挥涂料功能和作用的前提条件。故在塑料制品的涂装前,必须对其表面进行预处理。近年来,为了解决塑件涂层的附着力问题出现了许多新技术和新方法。今后在新材料、新工艺方面还需要进一步开展研究,对产生的问题还需
要不断探索。
【l】李纯辉.汽车塑料件的涂装【J】.涂料与涂装,2002,21(2):28—30.【2】刘立刚,王宗田.浅谈3ClB涂装技术在塑料件涂装中的应用
【3】李光耀.甥料在汽车工业上的应用及发展前景【J】.塑料加工,
【4】刘波.谈现代汽车车身塑料件及其涂装阴.上海塑料,200r7,140
24总第170期2011年第2期(第37卷)
安徽化工
缸帅s【J】.Ind.Cmp.Pmcl.。2004,19:41-48.【9】Y.z.
warI,Honglin
ho,F.
He,et
a1.
【6】李洪来,张安龙.机械法制纤维素纤维缓冲包装材料的影响因
素研究【J】.包装工程,2007,28(9):95—97.
【7】赵红,麒麟,李洪来.不同填充物对机械法制纤维素缓冲包装
材料性能的影响【J】.包装工程,2008,29(10):68—70.[8】J.W.
La叭∞,R.L
Shogren,K.F.
Tiefenhacher.
Aspen
fiI)er
Mech柏ical.咖isture
absorption,
明dbiodeg陆dati∞beha“叫玛ofb∽t商akeUul∞e
starch
fibre—reinforced
biocomposit既们.Compos.Sci.Techn01.,
2009。69:1212一1217.口
additionimprov髓t|IemechanicaI
propenies0fbakedcomsta托h
SynthesisandCharacterizationofFoamed
Com
Straw/Starch
MateI.ial
日£阴,vG^几,形AⅣGⅣzl乜一丘n
(School
AbstI乜ct:St副-c}l/℃om
ofChefTIicalTechnolog),,HefeiUniversityofTechnolog)r,Hefei
230009,China)
mixtureofcom
straw
foamcomposites
were
fabrjcatedbybakingmethodf而m
were
a
straw趴dstarch,
abundantandnaturalrenewablenlaterials.Thefoamcomposites
sensoryeValuation.AcentraJcomposite
characterizedandan出yzedwithimpacttester,aIld
desi印w舳constmctedusingthesoftwareDesignExpenVersion7.0.0toeValuate
on
theef艳ctsandinteractionsoffourf如tors,i.e.NaOHcontent,starchcontent,adhesiveandcross_link雄rentcontentthetreatmentemciency.Theoptimumconditionsare:reactiontempemture65~67℃,reactiontime10—14hhouL
KeywOrds:comstraw;responsesurfacemethodolog)r;fo锄ing
(上接第14页)
SituationandDeVelopingTrendofCopperHydrometalur野
HUANG
W帆g?书n,sU
Qing—p堍
Engineering,
(Dep.of
Chengdu
MaterialsandChemistryandChemical
UniVersity
ore
ofTechnolog)r,Chengdu6l0059,China)
Abst豫ct:With
ext豫ctionof
tlleexploitationofcoppergradedecreasedyearbyyear,graduallyincre鹊etheref}auctoryo陀and
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socie哆’senvimnmentaJpoUutioncausedbyS02attention.Especiallyin
an
yearspeople
wet
copper(“leaching
electricalproduct”technology)to西ve
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hydrometallurgjcalmethodsincontr酗tandmakepmspects.
KeywoHls:hydrometallurg)r;status;prospect
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(上接第17页)
PreUmi的ry
Discussion
on
the
MethOd
of
Illcre嬲ing
the
CoatingAdhesionofAutomobilePlasticComponents
zHAo
D叭
230022,China)
(HefeiChangheAutomobileCo.,Ltd,Hefei
to
Abstract:Thecoatingadhesionofpl鹪ticcomp彻entsispmne8ize,lowsurfacetension,poorwettingandsmootll
one
bepc.orbecau∞oftIleirsm&ll
pol撕ty,big
crystal
su血ce.Thus
impmVingthecoatingadhesionofpl嬲ticcomponentsis
ofkeypmblemstobesolved.Inthispaper,theauthorelaboratedsomereleVanttIIeodesincludingthesolubilit)rtlleory,
wettingand
anchoring
pa阳metertheory,physicaladsorption
mle,andseVeralmethods
were
introduced
to
improVethecoatingadhesionofplasticcomponentsthroughpren.eatmentbeforepainting.
KeywOrds:automobilepl鹊tics;pretreatment;plasticcoatings;coa“ng;adhesion
、
万方数据