注塑不良的常见原因有哪些?
1.ABS表面喷漆
摩托车(踏板车)80%以上的外饰件都是ABS塑料制品,因此涂装质量直接影响摩托车的市场竞争力。本文介绍了ABS塑料制品的前处理和涂装工艺,并针对ABS塑料材料的特殊性对前处理和涂装的一些特殊要求进行了分析和探讨。
2.表面特性ABS(丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物)是一种热塑性树脂塑料,具有较高的机械强度和良好的加工性能,但其硬度较低,耐候性和耐溶剂性较差,可通过对塑料表面进行二次加工来改善。涂装是塑料表面二次加工的重要方法之一。ABS塑料涂装时经常出现附着效果差、失光、麻点等问题。主要原因是涂料中的表面张力(小于100mN/cm)和溶解度参数与树脂和溶剂有较大差异。成型时产生的内应力易产生漆膜裂纹或降低涂层光泽度,表面易产生静电和吸附灰尘,影响涂装效果。
3.塑料表面的油污会大大降低油漆的附着力。油污含有脱模剂(硬脂酸盐、蜡、聚乙烯醇等。)、添加剂(增塑剂、抗静电剂、润滑剂、抗氧化剂、阻燃剂)和其他(润滑油、灰尘)。
3.1处理方法
(1)人工擦拭测试是一种劳动密集型的方法,通常在产量较低的情况下使用。手工擦拭有很多缺点,如人为原因造成质量不稳定,布脏造成塑料表面的二次污染,溶剂对操作者有害,污染环境。
(2)溶剂蒸汽脱脂法这种方法可以有效地去除表面的油污、脱膜剂、抗静电剂等弱界面层,使表面变得粗糙多孔,从而提高涂层的附着力。但高温作业不利于安全生产。
(3)水溶液处理方法特别适用于高产率和高生产效率。这种处理方法具有质量稳定、环境危害轻、成本低、操作简便等优点,正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→去离子水水洗→活化→吹干→水分干燥(70 ~ 75℃,15 min)。ABS塑料制品的前处理可以流水线生产,所有工序喷涂,吊链输送。该设备采用密封防尘室结构。
脱脂
一般采用含表面活性剂的水基脱脂剂进行喷淋清洗,时间2 ~ 3min,喷淋压力20 ~ 30psi,温度45 ~ 55℃。脱脂配方中含有磷酸盐、硅酸盐、表面活性剂、无机矿物质等。脱脂剂重复使用时,镀液中的杂质和污垢会堆积,导致塑料表面的污垢再次附着,影响镀膜质量。因此,应加强浴缸的过滤和更新管理。水基脱脂剂脱脂效果好,质量稳定,但其排放的废水含磷。同时是腐蚀产物,低碳钢材质的罐体和设备必须内衬玻璃钢,以延长设备的使用寿命。鉴于以上两点,建议采用不锈钢结构设备和罐体,增加设备使用寿命,废水必须处理达标后排放。
激活
活化是一种含有水基聚合物的水基表面活性剂的过程,可在室温下喷射1min,喷射压力为7 ~ 14 psi。活化有助于去除硬水,将含有疏水基团的塑料表面转化为含有亲水基团的表面,在塑料表面形成厚度小于5nm的均匀薄膜,但提高了涂层对塑料表面的润湿性和附着力。活化后用洁净的压缩空气吹干,在70 ~ 75℃下干燥15分钟。
3.3表面清洁度
塑料表面处理后,必须检查其清洁度,以确保后续的涂层质量。
(1)观察接触角。处理后的塑料表面有水滴滴落,说明处理效果好,接触角小。
(2)水浸法: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)涂层的附着力按GB9286-88色漆和清漆的划格试验方法测定。如果附着力差,排除涂层、环境、人为操作等其他问题,可能是塑料表面没有清洗干净。
4绘画
由于塑料表面的特殊结构,虽然通过表面预处理对塑料表面进行改性,去除了弱界面层,活化了塑料表面,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装质量。
4.1涂层
涂料的选择应遵循“相似溶混性原则”,保证ABS与涂料树脂和溶剂的良好溶混性,从而在涂膜和塑料表面之间形成一层薄的溶混层,增强附着力。ABS涂料多采用丙烯酸或聚氨酯涂料。5min为了获得高质量的装饰保护涂层,双组分聚氨酯底漆一般喷涂2 ~ 3遍,流平5min后,湿喷涂双组分聚氨酯面漆。ABS塑料表面的溶解度参数约为9.6,聚氨酯约为10.0,丙烯酸约为9.4。显然,这两种涂料体系在溶解度参数和表面张力上与ABS基材具有良好的相容性,在ABS基材上具有良好的润湿性和附着力。
4.2油漆
ABS制品的热变形温度为75 ~ 107℃,ABS制品的表面电阻高,容易产生静电和吸附灰尘。所以涂装前一般用电离空气除尘。涂装工艺:表面预处理ABS产品→电离空气除尘→气喷底漆→流平5min→气喷面漆→流平10min→干燥(70 ~ 75℃,30min)。手工空气喷涂工艺的涂层效率只有20% ~ 30%左右,涂层损耗较大。随着塑料制品数量的大幅增加,建议对大量ABS塑料制品采用静电喷涂工艺。静电喷涂前必须用电离空气去除静电(AS-20扩展阵列电离空气除尘器静电中和能力强),然后用醇类溶剂对其表面进行导电处理,降低其表面电阻。同时,静电喷涂要求严格控制涂层的电阻和粘度。通常,涂层电阻值的最佳范围为35 ~ 45mω,涂层的施工粘度比空气喷涂低2s。静电喷涂的涂层效率可达90%左右,并给出了涂层效率的计算公式
值得注意的是,ABS涂塑后,漆膜表面容易产生细小裂纹,原因非常复杂。目前倾向于与塑性加工时产生的残余内应力或溶剂挥发后表面体积收缩产生的应力有关。塑料的临界开裂应力与塑料的内聚能、用于涂层的溶剂类型、溶剂的挥发速度和温度之间存在相关性。溶剂挥发快,容易产生应力和裂纹。因此,在选择包衣溶剂时,高沸点和低沸点溶剂要按比例使用,同时要选择合适的干燥方式,控制溶剂的挥发速度,减少干燥过程中产生的应力。
4.3管理
表面处理后的产品应尽快进行涂装,同时应加强涂装环境的清洁度管理,并采取适当的防尘措施,保证周围环境的清洁度。
(1)喷漆房除尘一般每周检查清理喷漆房1次,保证喷漆房内风速稳定,静电喷漆房内风速为0.2 ~ 0.3m/s..根据产量定期检查、清洗和更换喷漆室送风和排风系统中的过滤材料。
(2)烘房除尘每周清洁烘房内部,并根据具体生产情况定期检查和清洗过滤器。
(3)现场清洁每天对生产现场进行清理,确保车间内粉尘容限控制在5μm以内,粉尘个数小于300个/cm3。1.9.4.4 ABS涂装性能根据摩托车ABS塑料制品的涂装质量要求,聚氨酯双组分漆和丙烯酸漆可以满足ABS塑料制品的涂装质量要求,聚氨酯双组分漆在硬度和耐候性方面具有优势,特别适合高端车型。
结论ABS塑料制品的涂装虽然在摩托车行业得到了广泛的应用,但大多数厂家仍采用手工擦拭结合溶剂法对其进行前处理,漆膜往往存在开裂、附着力差等问题。对此,本文系统介绍了ABS塑料制品前处理和涂装的一些工艺要求。大批量产品可采用静电喷涂技术,提高涂装效率,减少涂装污染。建议高档车使用聚氨酯双组份漆。