CN104045844A

CN104045844A - 一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺

Info

Publication number: CN104045844A
Application number: CN201410264898.3A
Authority: CN
Inventors: 王新志
Original assignee: CHUZHOU HONGYUAN SPRAYING Co Ltd
Current assignee: CHUZHOU HONGYUAN SPRAYING Co Ltd
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2014-09-17

Abstract

一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，具体步骤为包括塑料脱脂、塑料溶胀、塑料蚀刻、初步调理、塑料活化、配制耐低温层、氧化焰处理、镀耐低温层以及水洗干燥。本发明工艺流程简单、缩短处理时间；能够显著提高塑料的耐低温性，降低其低温脆性；以及经过处理之后的塑料表面光洁度较高，较为美观。

Description

一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺

技术领域

本发明属于塑料表面处理技术领域，尤其涉及一种能够增强塑料耐低温性从而降低其低温脆性的表面处理工艺。

背景技术

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物。由于塑料材质轻、绝缘性好、导热性低，因此塑料通常被用来制作水杯、水壶、奶瓶等生活用品。

由于塑料的质量轻、并且绝大多数的性能优越，因此塑料是制造建筑模板的合适材料，但是塑料的缺点是当环境温度下降到接近零度时，其低温脆性会增强，导致其容易发生开裂或断裂。虽然对塑料低温脆性的改进一直没有停止过研究，但是塑料的低温脆性一直得不到有效改善。

因此，研究出一种能够增强塑料耐低温性从而降低其低温脆性的表面处理工艺是本领域技术人员有待研究的新课题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，具体步骤为：

（1）塑料脱脂：对塑料的外表面进行脱脂处理；

（2）塑料溶胀：将脱脂后的塑料放入膨润液中，浸渍5-10min；

（3）塑料蚀刻：配制蚀刻液，将塑料浸泡在蚀刻液中，并且将蚀刻液按照7-15℃/min的速度将蚀刻液升温至60-75℃，保温15-20min后将塑料取出；

（4）初步调理：配制调理液，将塑料浸泡在调理液中20-30min；

（5）塑料活化：配制活化液，将塑料浸泡在活化液中，按不高于5℃/min的速度升温至65-70℃，并超声20-30min后取出备用；

（6）配制耐低温层：按照如下质量百分比准备原料：PET树脂：85-90%、耐低温助剂：5-8%、成核剂：3-5%；将PET树脂放入搅拌机中、加热、搅拌均匀；搅拌均匀后加入耐低温助剂与成核剂；搅拌均匀后经挤塑机挤出冷却成颗粒备用；

（7）氧化焰处理：将步骤（5）中的塑料置于氧化焰上煅烧，分为3-5次煅烧，每次煅烧持续3-5s，煅烧持续时间与煅烧次数成反比；

（8）镀耐低温层：将步骤（6）中颗粒利用高速火焰喷涂技术喷涂在经过氧化处理的塑料的表面，并冷却至室温；

（9）水洗干燥：对步骤（8）得到的塑料进行水洗并烘干。

本发明提供的方法首先对塑料进行脱脂处理，去除塑料表面的油脂，便于后续处理；然后将脱脂后的塑料浸渍在膨润液中，使其溶胀，增大其体积，使得后续的表面处理工艺更加快速有效。

之后需要对塑料进行蚀刻处理，首先配制蚀刻液，将塑料浸泡在配制好的蚀刻液中，并对蚀刻液进行升温，使得塑料在蚀刻液中进行蚀刻处理时的效率更高，效果更好；蚀刻处理结束后，再配制调理液，将塑料浸泡在调理液中，能够保持其之前的蚀刻效果；随后配制活化液，对塑料进行活化处理，本发明在活化出过程中，采用超声处理，不仅可以加快活化液中分子的热运动，在对塑料表面进一步清洗的同时，还可以加速原先溶胀层的增加，使得塑料表面能够生成足够的溶胀层；由于塑料表面生成的溶胀层较厚，使得表面处理的后续工艺中的耐低温层与基底接触更牢，粘附力更强，避免了镀上耐低温层之后发生疏松、鼓泡、脱皮等现象。

接着按照本发明提供的配比，对耐低温层进行制作，加入原料挤塑成颗粒备用；随后对塑料进行氧化焰处理，多次短时间煅烧，将塑料加热到稍低于热变形温度并保持一定时间，能够缓解塑料成型时产生的内应力，防止龟裂；并且便于将之前制备得到的耐低温层颗粒利用高速火焰喷涂镀在塑料的外表面，形成耐低温层。

最后碎塑料进行水洗干燥，完成塑料表面处理。

作为优选，步骤（1）中脱脂的方法为电解清洗。

本发明将塑料放入特定的电解液中，并通上直流电进行电解处理，已达到脱脂的目的。

作为优选，步骤（2）中膨润液中各成分以及各成分所占体积百分比为：膨润土溶液：75-80%、乙酸乙酯：5-10%、二甲基亚砜：5-10%，其余为水。

膨润土溶液具有极强的吸附性，便于后续加工时的材料吸附在塑料的表面；乙酸乙酯同样具有粘合剂的效果，能够将后续加工时的材料吸附在塑料的表面。

步骤（3）中蚀刻液中的组成成分以及各成分所占质量百分比为：硫酸：50-60%、过氧化氢：15-20%、其余为水。

步骤（4）中的调理液为包含氨、胺的水溶液。

步骤（5）中的活化液为胶体钯活化液。

本发明与现有的塑料表面处理工艺相比，采用合理配比膨润液、蚀刻液、调理液以及活化液，对塑料表面进行溶胀、蚀刻以及调理活化；并且采用合理的配方制作耐低温层，通过氧化焰处理以及高速火焰喷涂技术将耐低温层镀在塑料表面。因此本发明的有益效果为：（1）工艺流程简单、缩短处理时间；（2）提高了塑料的耐低温性，降低其低温脆性；（3）塑料表面的光洁度较高，较为美观。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，具体步骤为：

（1）塑料脱脂：对塑料的外表面电解清洗进行脱脂处理。

（2）塑料溶胀：将脱脂后的塑料放入膨润液中，浸渍5min；其中膨润液中各成分以及各成分所占体积百分比为：膨润土溶液：75%、乙酸乙酯：5%、二甲基亚砜：5%，其余为水。

（3）塑料蚀刻：配制蚀刻液，将塑料浸泡在蚀刻液中，并且将蚀刻液按照7℃/min的速度将蚀刻液升温至60℃，保温15min后将塑料取出；其中蚀刻液中的组成成分以及各成分所占质量百分比为：硫酸：50%、过氧化氢：20%、其余为水。

（4）初步调理：配制调理液，将塑料浸泡在调理液中20min；调理液为包含氨、胺的水溶液。

（5）塑料活化：配制胶体钯活化液，将塑料浸泡在胶体钯活化液中，按5℃/min的速度升温至65℃，并超声20min后取出备用。

（6）配制耐低温层：按照如下质量百分比准备原料：PET树脂：87%、耐低温助剂：8%、成核剂：5%；将PET树脂放入搅拌机中、加热、搅拌均匀；搅拌均匀后加入耐低温助剂与成核剂；搅拌均匀后经挤塑机挤出冷却成颗粒备用。

（7）氧化焰处理：将步骤（5）中的塑料置于氧化焰上煅烧，分为3次煅烧，每次煅烧持续5s。

（9）水洗干燥：对步骤（8）得到的塑料进行水洗并烘干。

实施例2

一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，具体步骤为：

（1）塑料脱脂：对塑料的外表面电解清洗进行脱脂处理。

（2）塑料溶胀：将脱脂后的塑料放入膨润液中，浸渍7min；其中膨润液中各成分以及各成分所占体积百分比为：膨润土溶液：78%、乙酸乙酯：6%、二甲基亚砜：7%，其余为水。

（3）塑料蚀刻：配制蚀刻液，将塑料浸泡在蚀刻液中，并且将蚀刻液按照10℃/min的速度将蚀刻液升温至68℃，保温17min后将塑料取出；其中蚀刻液中的组成成分以及各成分所占质量百分比为：硫酸：55%、过氧化氢：17%、其余为水。

（4）初步调理：配制调理液，将塑料浸泡在调理液中25min；调理液为包含氨、胺的水溶液。

（5）塑料活化：配制胶体钯活化液，将塑料浸泡在胶体钯活化液中，按4℃/min的速度升温至68℃，并超声25min后取出备用。

（6）配制耐低温层：按照如下质量百分比准备原料：PET树脂：88%、耐低温助剂：7%、成核剂：5%；将PET树脂放入搅拌机中、加热、搅拌均匀；搅拌均匀后加入耐低温助剂与成核剂；搅拌均匀后经挤塑机挤出冷却成颗粒备用。

（7）氧化焰处理：将步骤（5）中的塑料置于氧化焰上煅烧，分为4次煅烧，每次煅烧持续4s。

（8）镀耐低温层：将步骤（6）中颗粒利用高速火焰喷涂技术喷涂在经过氧化处理的塑料的表面，并冷却至室温。

（9）水洗干燥：对步骤（8）得到的塑料进行水洗并烘干。

实施例3

一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，具体步骤为：

（1）塑料脱脂：对塑料的外表面电解清洗进行脱脂处理。

（2）塑料溶胀：将脱脂后的塑料放入膨润液中，浸渍10min；其中膨润液中各成分以及各成分所占体积百分比为：膨润土溶液：80%、乙酸乙酯：8%、二甲基亚砜：8%，其余为水。

（3）塑料蚀刻：配制蚀刻液，将塑料浸泡在蚀刻液中，并且将蚀刻液按照15℃/min的速度将蚀刻液升温至75℃，保温20min后将塑料取出；其中蚀刻液中的组成成分以及各成分所占质量百分比为：硫酸：60%、过氧化氢：20%、其余为水。

（4）初步调理：配制调理液，将塑料浸泡在调理液中30min；调理液为包含氨、胺的水溶液。

（5）塑料活化：配制胶体钯活化液，将塑料浸泡在胶体钯活化液中，按3℃/min的速度升温至70℃，并超声30min后取出备用。

（6）配制耐低温层：按照如下质量百分比准备原料：PET树脂：90%、耐低温助剂：5%、成核剂：5%；将PET树脂放入搅拌机中、加热、搅拌均匀；搅拌均匀后加入耐低温助剂与成核剂；搅拌均匀后经挤塑机挤出冷却成颗粒备用。

（7）氧化焰处理：将步骤（5）中的塑料置于氧化焰上煅烧，分为5次煅烧，每次煅烧持续3s，煅烧持续时间与煅烧次数成反比。

（9）水洗干燥：对步骤（8）得到的塑料进行水洗并烘干。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，其特征在于：具体步骤为：

（1）塑料脱脂：对塑料的外表面进行脱脂处理；

（9）水洗干燥：对步骤（8）得到的塑料进行水洗并烘干。

2.根据权利要求1所述的一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）中脱脂的方法为电解清洗。

3.根据权利要求1所述的一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，其特征在于：所述步骤（2）中膨润液中各成分以及各成分所占体积百分比为：膨润土溶液：75-80%、乙酸乙酯：5-10%、二甲基亚砜：5-10%，其余为水。

4.根据权利要求1所述的一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺：其特征在于：所述步骤（3）中蚀刻液中的组成成分以及各成分所占质量百分比为：硫酸：50-60%、过氧化氢：15-20%、其余为水。

5.根据权利要求1所述的一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，其特征在于：所述步骤（4）中的调理液为包含氨、胺的水溶液。

6.根据权利要求1所述的一种增强塑料耐低温性的表面处理工艺，其特征在于：所述步骤（5）中的活化液为胶体钯活化液。