理论教育 塑料表面处理:去除内应力的方法及质量检查

塑料表面处理:去除内应力的方法及质量检查

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于裸露的塑料板件,需经过以下处理后,方可进行喷涂作业。因此,为了消除内应力,一般在脱脂清洗以后,将塑料件加热到低于热变形的温度下并维持一定时间,这就是退火处理。通常检查塑料表面处理质量的方法是将处理过的塑料件浸入水中,取出后观察水膜的完整情况。

塑料表面处理:去除内应力的方法及质量检查

尽管塑料制品不会生锈,易于着色,本身就有抗腐蚀及装饰性能,但在塑料制品上加涂一层合适的涂层,可以延长它们的使用寿命,提高它们的各项性能。

1.塑料涂装的目的

塑料涂装主要有如下的三个目的:

(1)装饰性能 塑料虽然能够着色(整体着色),颜料多采用有机颜料或珠光颜料,成本很高,且不易与钢铁件涂膜做成同样的效果。用装饰性涂料,在塑料件表面涂装一薄层涂膜,可以提高塑料件装饰性能和配套性能。

(2)保护作用 塑料虽然种类很多,耐紫外线、氧、水分、各种化学的腐蚀能力、耐磨性和力学性能等各不相同。外露件其耐候性能要求很高,但能满足要求的塑料品种不多。因此采用塑料件上喷涂一层耐候性、耐化学品性能、抗石击性能良好的涂料来进行保护,可以很好地满足产品的要求。

(3)特种功能 在塑料制品表面涂布特种功能的涂料,可以将特种涂料的功能移植到塑料表面,如在丙烯酸酯、聚碳酸酯等透明塑料上涂上抗划伤的透明涂料,可以代替光学玻璃制造汽车车窗玻璃及灯罩。

2.对裸露塑料板件的表面处理

由于大多数塑料的极性小,表面光滑,润湿性差,因而对涂料的附着力不好。解决这一问题除了在制漆技术上下功夫,使之与塑料匹配外,在相当大程度上还得依赖表面处理来增加塑料的表面能。表面处理是通过一系列的化学或物理的方法,提高涂层对塑料的附着力。

对于裸露的塑料板件,需经过以下处理后,方可进行喷涂作业。

(1)脱脂处理 塑料表面的油污及脱模剂(如蜡、硅油或硬脂酸等)会大大降低涂料的附着力并引起漆膜缩孔等弊病,因此在涂漆前应当彻底地除去,一般可采用溶剂清洗或采用与金属件类似的碱液清洗。

1)溶剂清洗。采用溶剂清洗,对塑料件的脱模剂和油污的去除特别有效,一般可以采用人工擦拭或含氯溶剂蒸气清洗。采用人工擦拭可采用低分子量醇或脂肪烃溶剂,如异丙醇、200号溶剂汽油等;加入少量的有机酸或碱,如甲酸、乙二胺等能提高清洗的效果。溶剂清洗除了将油污、脱模剂溶解除去,使表面形成凹凸不平的状态外,还有溶涨的作用。溶涨作用使塑料表面聚合物发生松弛,涂料分子在扩散作用下,部分线型端部进入了塑料的聚合物内部。待溶剂挥发后,塑制表面收缩恢复为原态,而涂料的线型端部被紧束在塑料表面上,发生“锚固”作用,从而增加了涂料对塑料的附着力。

2)碱液清洗。用强碱(NaOH、KOH等)水溶液对塑料进行脱脂处理,也可提高塑料表面的漆膜附着力,对于具有极性的塑料,处理时随着碱的质量分数升高和温度升高,其附着力有升高的趋势。

在有机胺类的水溶液中加入少量烷基苯磺酸用于处理聚碳酸酯塑料,能改善其润湿性,提高漆膜的附着力。(www.daowen.com)

(2)化学处理 塑料件表面通过适当的化学物质,如酸、氧化剂、聚合物单体等的处理,使其表面发生化学变化,形成活性基团或选择性地除去表层低分子成分,使表面呈多孔状态,从而改善涂料在塑料表面上的附着力。如铬酸、硫酸混合液的氧化处理,是通过铬酸、硫酸混合液对塑料表面的氧化而导入极性基团,从而提高表面的润湿性。

要点:

●采用电晕放电或火焰处理也可改变塑料表面的状态,提高塑料表面的表面粗糙度,从而提高了涂膜的附着力。

(3)退火处理 塑料成型时,一般采用高温注射,冷却过程中易形成内应力,在涂装时与溶剂接触,产生溶涨,在应力集中处产生开裂。因此,为了消除内应力,一般在脱脂清洗以后,将塑料件加热到低于热变形的温度下并维持一定时间,这就是退火处理。

要点:

●塑料件在经过物理或化学处理后要进行烘干,烘干的过程就完成了退火处理的过程。

(4)静电除尘 塑料是绝缘体,容易产生静电,在干燥冷却的过程中易吸附灰尘,因此在涂装之前常用离子化的空气来除尘。用压缩空气通过装有高压电极的喷嘴,利用电晕放电使空气电离,离子化的空气喷到塑料表面,使塑料表面和灰尘的电性被中和并使之带有相同的电荷,由相吸变成相斥,因而容易被清除掉。

3.检查塑料表面处理质量的方法

塑料件表面处理的程度是保证随后的涂装质量的关键。通常检查塑料表面处理质量的方法是将处理过的塑料件浸入水中,取出后观察水膜的完整情况。水膜均匀润湿,则证明处理程度好。

要点:

●在处理过的塑料件上滴上水滴,水滴的扩散程度越好,表明处理越好。

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