CN108912971A - 汽车灯杯用真空电镀底漆及其制备方法、真空电镀工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车灯杯用真空电镀底漆及其制备方法、真空电镀工艺，涉及真空电镀工艺，增强了底漆的耐热性。该真空电镀底漆包括四官能度聚氨酯丙烯酸酯，双酚A型环氧丙烯酸酯，丙烯酸羟乙酯，乙酸乙酯，聚苯乙烯微球，光引发剂，流平剂，附着力促进剂，活性稀释剂。本发明中聚苯乙烯微球的加入有助于增强底漆的漆膜的耐热性、底漆在汽车灯杯上的附着强度；液体陶瓷进一步加强了底漆的漆膜的耐热性；液体陶瓷与N‑乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸羟乙酯配合，有助于增强液体陶瓷在底漆中分散的均匀程度。

Description

汽车灯杯用真空电镀底漆及其制备方法、真空电镀工艺
技术领域
本发明涉及真空镀膜技术领域，更具体地说，它涉及一种汽车灯杯用真空电镀底漆及其制备方法。
背景技术
真空电镀包括真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型；它们都是在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点。真空电镀的做法现在是一种比较流行的做法，做出来的产品金属感强，亮度高，相对其他的镀膜法来说，对环境的污染小，现在为各行业广泛采用。
灯杯的取名源于整个灯体像漏斗形状的杯子。汽车灯杯用于汽车上，起到聚光的作用，由于灯泡在通电的过程中易产生热量，热量对灯杯上的镀层产生影响，长时间的高温状态易使镀层脱落，影响灯杯上镀层的完整性。
专利CN102925052B公开了一种双重固化的真空电镀UV涂料面漆，该面漆以羟基高官能基团聚氨酯丙烯酸酯和羟基低官能基团聚氨酯丙烯酸酯为主要成分，以光引发剂和异氰酸酯为固化剂，以润湿分散剂、流平剂为辅料，混有无机填料，以溶剂为粘度调节剂混合制得。该面漆利用紫外光固化和热固化的双重固化的方式来提高面漆的附着力和综合能力，适用于汽车的灯杯中。但是汽车灯杯上还包括与素材直接接触的底漆层和位于底漆层与面漆层之间的镀层，若底漆层与灯杯之间的附着力没有提高，加之汽车车灯长时间使用产生的热量对底漆层的影响，易造成底漆层的开裂或脱落。
发明内容
本发明的目的一在于提供一种汽车灯杯用真空电镀底漆及其制备方法，具有耐温性好、底漆附着力强，有助于减少底漆层的开裂或脱落的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种汽车灯杯用真空电镀底漆，包括如下重量份数的组分：四官能度聚氨酯丙烯酸酯15～20份，双酚A型环氧丙烯酸酯15～20份，丙烯酸羟乙酯8～14份，乙酸乙酯14～18份，聚苯乙烯微球2～5份，光引发剂3～5份，流平剂0.6～1份，附着力促进剂1～1.4份，活性稀释剂15～20份。
采用上述技术方案，四官能度聚氨酯丙烯酸酯与双酚A型环氧丙烯酸酯在紫外光和光引发剂的共同作用下交联固化，在汽车灯杯的表面形成光滑的漆膜。丙烯酸羟乙酯、附着力促进剂、活性稀释剂、流平剂之间的协同作用，更利于底漆在汽车灯杯表面形成光滑、均匀的漆膜，同样有助于提高底漆在汽车灯杯表面的附着力。
底漆中聚苯乙烯微球的加入，由于聚苯乙烯微球自身具有球形好、比表面积大的优点，有助于使聚苯乙烯微球均匀分散于底漆中，与底漆中其他组分结合更加紧密。另外，聚苯乙烯微球的加入还有助于提高底漆的耐热性，当底漆形成的漆膜因受热发生形变时，聚苯乙烯微球的球形随之被挤压或被拉伸，有助于降低漆膜因受热发生脱落或开裂的几率。
优选的，按重量份计，还包括液体陶瓷1～3份和N-乙烯基吡咯烷酮2～5份。
采用上述技术方案，液体陶瓷为有机硅聚合体，也称作聚碳甲基硅烷，在常温下为液体，液体陶瓷的化学性质活泼，易与其他活性基团交联，从而有助于加强底漆固化之后与各组分之间的交联程度，利于加强底漆在汽车灯杯上的附着。另外液体陶瓷作为底漆的组成部分，由于含有硅元素和液体陶瓷自身的特性，有助于提高底漆固化之后漆膜的耐热性。
N-乙烯基吡咯烷酮可以与水混溶，与液体陶瓷配合，有助于提高液体陶瓷在底漆中与其他成分混合的均匀程度。丙烯酸羟乙酯也可以与水混溶，与N-乙烯基吡咯烷酮和液体陶瓷配合，进一步提高了液体陶瓷在底漆中与其他成分混合的均匀程度。N-乙烯基吡咯烷酮与双酚A型环氧丙烯酸酯配合也有助于提高底漆的固化速率。
优选的，由如下重量份数的原料组成：四官能度聚氨酯丙烯酸酯15～18份，双酚A型环氧丙烯酸酯15～18份，丙烯酸羟乙酯8～11份，乙酸乙酯14～18份，聚苯乙烯微球3.5～5份，光引发剂3～5份，流平剂0.6～1份，附着力促进剂1～1.4份，活性稀释剂18～20份，液体陶瓷1.5～2.5份、N-乙烯基吡咯烷酮3～5份和固化剂2～4份。
优选的，所述聚苯乙烯微球的粒径为100～300nm。
优选的，所述活性稀释剂为异冰片丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯中的一种。
采用上述技术方案，异冰片丙烯酸酯的活性高、收缩率低，与四官能度聚氨酯丙烯酸酯和双酚A型环氧丙烯酸酯配合，有助于提高漆膜在汽车灯杯上的附着力，更易形成耐热性好的漆膜。二丙二醇二丙烯酸酯作为活性稀释剂使用的稀释性佳，同时粘度低，更利于底漆的喷涂，也具有快速固化的特性。
优选的，所述附着力促进剂为羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯。
采用上述技术方案，羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯与双酚A环氧丙烯酸酯易交联，有助于增强漆膜的强度，利于提高底漆在汽车灯杯表面上的附着强度。
本发明的目的二在于提供一种汽车灯杯用真空电镀底漆的制备方法，使真空电镀底漆中各组分混合的更加均匀。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：
一种汽车灯杯用真空电镀底漆的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，取聚苯乙烯微球加入乙酸乙酯中，利用超声分散仪将苯乙烯微球均匀分散于乙酸乙酯中，得到第一混合物；
步骤二，取液体陶瓷与N-乙烯基吡咯烷酮在真空的条件下混溶，得到第二混合液；
步骤三，取上述第一混合物、第二混合物和四官能度聚氨酯丙烯酸酯、双酚A型环氧丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、光引发剂、流平剂、附着力促进剂和活性稀释剂在真空条件下混合均匀，得到制备完成的真空电镀底漆，置于真空条件下保持。
采用上述技术方案，聚苯乙烯微球由于其自身较大的比表面积，若直接将其与具有粘度的反应单体混合，难以将聚苯乙烯微球分散均匀，利用超声分散的技术，先将聚苯乙烯微球分散与乙酸乙酯中，再与其它组分混合，有助于提高聚苯乙烯在底漆中分散的均匀性。
液体陶瓷与N-乙烯基吡咯烷酮混溶，也有助于提高液体陶瓷与其他组分混合的更加均匀。
优选的，步骤一中超声分散的时间为10～20min。
本发明的又一目的在于提供适用于汽车灯杯的一种真空电镀工艺。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种真空电镀工艺，包括如下步骤：
S1，准备权利要求1-5中任一项的真空电镀底漆；
S2，用乙醇清洁待镀膜的汽车灯杯；
S3，向经S2处理之后的汽车灯杯上喷涂底漆，底漆在汽车灯杯上的膜厚为16～20μm，底漆完成喷涂之后，在50～60℃的环境下，利用红外烘烤5～8min，接着采用紫外光照干燥；
S4，在真空条件下，将经S3处理之后的汽车灯杯，通过蒸馏或磁控溅射的方式进行真空电镀，真空镀膜的膜厚为100～200nm，镀膜层为铝层；
S5，向经S4处理之后的素材上喷涂面漆，面漆在素材上的厚度为12～16μm，面漆喷涂之后，在50～60℃的环境下，利用红外烘烤5～8min，接着采用紫外光照干燥，得到完成真空电镀的汽车灯杯。
采用上述技术方案，用乙醇清洁汽车灯杯不仅易溶解汽车灯杯上的油脂，乙醇也易挥发，汽车灯杯上残留的乙醇与底漆的相容性也较好，有助于提高底漆在汽车灯杯上的附着强度。
优选的，S3中紫外光的固化能量为1500～1800mJ/cm2；S5中紫外光固化的能量为1000～1400mJ/cm2。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、聚苯乙烯微球的加入有助于增强底漆的漆膜的耐热性、底漆在汽车灯杯上的附着强度；
2、液体陶瓷进一步加强了底漆的漆膜的耐热性；
3、液体陶瓷与N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸羟乙酯配合，有助于增强液体陶瓷在底漆中分散的均匀程度。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
底漆的制备
取4.2份粒径为100nm的聚苯乙烯微球加入15.6份乙酸乙酯中，利用超声分散仪将聚苯乙烯微球均匀分散于乙酸乙酯中，超声分散10min后得到第一混合物，备用。取2份液体陶瓷与4份N-乙烯基吡咯烷酮在真空的条件下混溶，混合均匀后，得到第二混合液，置于真空条件下，备用。
取上述第一混合物、第二混合物和16份四官能度聚氨酯丙烯酸酯、17份双酚A型环氧丙烯酸酯、10份丙烯酸羟乙酯、4.5份光引发剂、0.8份流平剂、1.1份羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、19份异冰片丙烯酸酯在真空条件下混合，混合均匀后，得到制备完成的真空电镀底漆，置于真空条件下保存。其中光引发剂选用南京瓦力化工科技有限公司的光引发剂184；流平剂选用东莞市摩能化工有限公司的MONENG-1200丙烯酸酯流平剂。
真空电镀工艺
取待镀膜的汽车灯杯，用乙醇清洁汽车灯杯，使汽车灯杯洁净、无杂质。将上述真空电镀底漆喷涂于汽车灯杯上，底漆喷涂的厚度为16μm，完成底漆的喷涂之后，在50℃的环境下，利用红外烘烤8min，接着利用1500mJ/cm2的紫外光进行固化干燥。
在真空条件下，通过蒸馏的方式对经上述处理之后的汽车灯杯进行真空电镀，真空镀膜的膜厚为100nm，镀膜层为铝层。接着向经真空镀膜的汽车灯杯喷涂面漆，面漆在汽车灯杯上的厚度为12μm，喷涂完面漆之后，利用红外烘烤5min，接着利用1000mJ/cm2的紫外光进行固化干燥，得到完成真空镀膜的汽车灯杯。其中面漆选用东莞科威涂料有限公司的UL583面漆。
实施例2
底漆的制备
取5份粒径为300nm的聚苯乙烯微球加入15份乙酸乙酯中，利用超声分散仪将聚苯乙烯微球均匀分散于乙酸乙酯中，超声分散20min后得到第一混合物，备用。取2.5份液体陶瓷与5份N-乙烯基吡咯烷酮在真空的条件下混溶，混合均匀后，得到第二混合液，置于真空条件下，备用。
取上述第一混合物、第二混合物和15份四官能度聚氨酯丙烯酸酯、15份双酚A型环氧丙烯酸酯、8份丙烯酸羟乙酯、5份光引发剂、0.7份流平剂、1.1份羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和20份二丙二醇二丙烯酸酯在真空条件下混合，混合均匀后，得到制备完成的真空电镀底漆，置于真空条件下保存。其中光引发剂选用南京瓦力化工科技有限公司的光引发剂184；流平剂选用东莞市摩能化工有限公司的MONENG-1200丙烯酸酯流平剂。
真空电镀工艺
取待镀膜的汽车灯杯，用乙醇清洁汽车灯杯的，使汽车灯杯洁净、无杂质。将上述真空电镀底漆喷涂于汽车灯杯上，底漆喷涂的厚度为20μm，完成底漆的喷涂之后，在60℃的环境下，利用红外烘烤5min，接着利用1800mJ/cm2的紫外光进行固化干燥。
在真空条件下，通过蒸馏的方式对经上述处理之后的汽车灯杯进行真空电镀，真空镀膜的膜厚为200nm，镀膜层为铝层。接着向经真空镀膜的汽车灯杯喷涂面漆，面漆在汽车灯杯上的厚度为16μm，喷涂完面漆之后，利用红外烘烤8min，接着利用1200mJ/cm2的紫外光进行固化干燥，得到完成真空镀膜的汽车灯杯。其中面漆选用东莞科威涂料有限公司的UL583面漆。
实施例3
底漆的制备
除了聚苯乙烯微球的粒径为200nm，活性稀释剂选用二丙二醇二丙烯酸酯，各组分用量与实施例1不同之外，其余操作均与实施例1相同，各组分及其重量分数见表1所示。
真空电镀工艺
取待镀膜的汽车灯杯，用乙醇清洁汽车灯杯的，使汽车灯杯洁净、无杂质。将上述真空电镀底漆喷涂于汽车灯杯上，底漆喷涂的厚度为18μm，完成底漆的喷涂之后，在55℃的环境下，利用红外烘烤7min，接着利用1600mJ/cm2的紫外光进行固化干燥。
在真空条件下，通过磁控溅射的方式对经上述处理之后的汽车灯杯进行真空电镀，真空镀膜的膜厚为150nm，镀膜层为铝层。接着向经真空镀膜的汽车灯杯喷涂面漆，面漆在汽车灯杯上的厚度为14μm，喷涂完面漆之后，利用红外烘烤6min，接着利用1100mJ/cm2的紫外光进行固化干燥，得到完成真空镀膜的汽车灯杯。其中面漆选用东莞科威涂料有限公司的UL583面漆。
实施例4～5
底漆的制备
除了各组分用量与实施例1不同之外，其余操作均与实施例1相同，各组分及其重量分数见表1所示。
真空电镀工艺的操作均与实施例1相同。
实施例6
底漆的制备
取4.2份粒径为100nm的聚苯乙烯微球加入15.6份乙酸乙酯中，利用超声分散仪将聚苯乙烯微球均匀分散于乙酸乙酯中，超声分散15min之后得到第一混合物，备用。
取上述第一混合物和16份四官能度聚氨酯丙烯酸酯、17份双酚A型环氧丙烯酸酯、10份丙烯酸羟乙酯、4.5份光引发剂、0.8份流平剂、1.1份羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、19份异冰片丙烯酸酯在真空条件下混合，混合均匀后，得到制备完成的真空电镀底漆，置于真空条件下保存。其中光引发剂选用南京瓦力化工科技有限公司的光引发剂184；流平剂选用东莞市摩能化工有限公司的MONENG-1200丙烯酸酯流平剂。
真空电镀工艺的操作与实施例1相同。
表1实施例1-6中各组分及其重量份数
对比例1
底漆的制备
取15.6份乙酸乙酯、16份四官能度聚氨酯丙烯酸酯、17份双酚A型环氧丙烯酸酯、10份丙烯酸羟乙酯、4.5份光引发剂、0.8份流平剂、1.1份羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和19份异冰片丙烯酸酯在真空条件下混合，混合均匀后，得到制备完成的真空电镀底漆，置于真空条件下保存。其中光引发剂选用南京瓦力化工科技有限公司的光引发剂184；流平剂选用东莞市摩能化工有限公司的MONENG-1200丙烯酸酯流平剂。
真空电镀工艺的操作与实施例1相同。
底漆附着力测试：
汽车灯杯常选用BMC、PBT、PC和金属合金作为基材，对实施例和对比例中完成底漆喷涂的汽车灯杯进行底漆附着力的测试，将测试室温下底漆在BMC(团状模塑料)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PC(聚碳酸酯)和金属合金上的附着情况。分别将喷涂底漆的BMC素材、PBT素材和金属合金素材置于180℃的环境中，100h之后测试底漆在在BMC、PBT、PC和金属合金上的附着情况。测试方法为百格测试法，具体结果见表2所示。
表2附着力测试结果表
根据不同的素材适配不同的测试温度，观察上表中的数据，说明利用本发明的配方和方法制备得到的底漆在汽车灯杯上的附着力更佳。观察对比例和实施例的数据可知，聚苯乙烯微球与液体陶瓷有助于增强底漆在汽车灯杯上的耐热性和附着力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车灯杯用真空电镀底漆，其特征在于，按重量份计，包括15~20份四官能度聚氨酯丙烯酸酯，15~20份双酚A型环氧丙烯酸酯，8~14份丙烯酸羟乙酯，14~18份乙酸乙酯，2~5份聚苯乙烯微球，3~5份光引发剂，0.6~1份流平剂，1~1.4份附着力促进剂，15~20份活性稀释剂。
2.根据权利要求1所述的汽车灯杯用真空电镀底漆，其特征在于，按重量份计，还包括1~3份液体陶瓷和2~5份N-乙烯基吡咯烷酮。
3.根据权利要求2所述的汽车灯杯用真空电镀底漆，其特征在于，按重量份计，由15~18份四官能度聚氨酯丙烯酸酯，15~18份双酚A型环氧丙烯酸酯，8~11份丙烯酸羟乙酯，14~18份乙酸乙酯，3.5~5份聚苯乙烯微球，3~5份光引发剂，0.6~1份流平剂，1~1.4份附着力促进剂，18~20份活性稀释剂，1.5~2.5份液体陶瓷和3~5份N-乙烯基吡咯烷酮组成。
4.根据权利要求1所述的汽车灯杯用真空电镀底漆，其特征在于，所述聚苯乙烯微球的粒径为100~300nm。
5.根据权利要求1所述的汽车灯杯用真空电镀底漆，其特征在于，所述活性稀释剂为异冰片丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的汽车灯杯用真空电镀底漆，其特征在于，所述附着力促进剂为羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯。
7.如权利要求2-6任一项所述的汽车灯杯用真空电镀底漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，取聚苯乙烯微球加入乙酸乙酯中，利用超声分散仪将苯乙烯微球均匀分散于乙酸乙酯中，得到第一混合物；
步骤二，取液体陶瓷与N-乙烯基吡咯烷酮在真空的条件下混溶，得到第二混合液；
步骤三，取上述第一混合物、第二混合物和四官能度聚氨酯丙烯酸酯、双酚A型环氧丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、光引发剂、流平剂、附着力促进剂和活性稀释剂在真空条件下混合均匀，得到制备完成的真空电镀底漆，置于真空条件下保持。
8.根据权利要求7所述的汽车灯杯用真空电镀底漆的制备方法，其特征在于，步骤一中超声分散的时间为10~20min。
9.一种真空电镀工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1，准备权利要求1-6中任一项的真空电镀底漆；
S2，用乙醇清洁待镀膜的汽车灯杯；
S3，向经S2处理之后的汽车灯杯上喷涂底漆，底漆在汽车灯杯上的膜厚为16~20μm，底漆完成喷涂之后，在50~60℃的环境下，利用红外烘烤5~8min，接着采用紫外光照干燥；
S4，在真空条件下，将经S3处理之后的汽车灯杯，通过蒸馏或磁控溅射的方式进行真空电镀，真空镀膜的膜厚为100~200nm，镀膜层为铝层；
S5，向经S4处理之后的素材上喷涂面漆，面漆在素材上的厚度为12~16μm，面漆喷涂之后，在50~60℃的环境下，利用红外烘烤5~8min，接着采用紫外光照干燥，得到完成真空电镀的汽车灯杯。
10.根据权利要求9所述的真空电镀工艺，其特征在于，S3中紫外光的固化能量为；S5中紫外光固化的能量为1000~1400mJ/cm2。
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