CN1962076A - 塑胶表面静电喷涂工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种塑胶表面静电喷涂工艺，该工艺包含喷砂处理、表面清洗、真空溅镀、静电喷涂等步骤。实施该工艺解决了在不导电的塑胶表面应用静电喷涂的技术限制，由该工艺得到的塑胶表面涂层致密均匀，表面光亮；而且该工艺与传统的氨基漆喷涂工艺相比较，大约可节省成本35％，生产效率提高约50％，从而大大降低了产品的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑胶表面喷涂工艺，更具体的说，涉及一种在塑胶表面进行静电喷涂的工艺。
背景技术
静电喷涂技术是近年开发出的用于金属防腐、装饰性喷涂的一种替代液体涂料的喷涂新工艺、新技术，它是利用高压静电电晕电场原理，在喷枪头上接高压负极，被涂工件接地形成正极，在喷枪和工件之间形成静电场，当运载气体(压缩空气)将粉末涂料送到喷枪时，由高压负极产生电晕放电，使粉末带上负电荷，在静电力和压缩空气的作用下，粉末均匀的吸附在带正电荷的工件上。由于静电喷涂是无溶剂喷涂，而彻底清除了传统喷涂技术所带来的环境污染现象。静电喷涂具有涂层附着力高、耐腐蚀性强、耐冲击强度好以及良好的抗紫外线能力等特点，同时喷涂成本和工作效率较传统喷涂工艺大大降低。
静电喷涂技术广泛应用于各种金属、汽车、家用电器、金属门窗、五金工具、合金等具有导电性能物体的表面涂装，塑胶件由于不具有导电性能而不能应用这项技术。因此，如何解决将静电喷涂技术应用在塑胶的表面喷涂问题，一直是业界探询、研究的方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塑胶表面静电喷涂工艺，通过该工艺能将静电喷涂技术应用在本身不具有导电性能的塑胶表面上。
本发明提供的在塑胶表面进行静电喷涂工艺，包含如下步骤：
a)喷砂处理：采用喷砂的方式对塑胶工件表面进行粗化处理，待用；
b)表面清洗：将粗化处理后的塑胶工件进行超声波表面清洗；
c)真空溅镀：采用真空溅镀的方法在经喷砂处理后的塑胶工件表面镀上一层厚度为0.05～0.2μm的金属层；
d)静电喷涂：将镀覆有金属层的塑胶工件接地，采用静电喷涂的方式将涂料喷涂在塑胶表面。
上述塑胶表面进行静电喷涂工艺，其中所采用的塑胶工件是PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PC/ABS、PP(Polypropylene，聚丙烯)、PS(Polystyrene，聚苯乙烯)或PE(Polyethylene，聚乙烯)等其它任何适合的塑胶材料。
该工艺中，所述的喷砂处理的工艺条件是在0.02～0.025MPa的低气压下向塑胶工件表面喷涂180#棕钢玉砂。
该工艺中，所述的真空溅镀中所镀覆的金属是Al、Cu、Cr、Ag、Zn、不锈钢(SUS)或镍铬合金(NiCr)等其它适合用于在塑胶件表面进行真空溅镀的金属。
在上述工艺的静电喷涂中，所使用的涂料是粉末涂料，根据塑料品种的不同可以选用环氧、环氧-聚酯、聚酯、丙烯酸或丙烯酸-聚氨酯等其它适合的粉末涂料；这些粉末涂料的颗粒度最好在10μm～80μm之间。
上述静电喷涂的工艺条件是：喷枪距塑胶工件的距离为150～350mm、电压60～90KV、喷气压力140～200KPa。
本发明提供的塑胶表面静电喷涂工艺，解决了在不导电的塑胶表面应用静电喷涂的技术限制。实施本发明提供的塑胶表面静电喷涂工艺，得到的涂层致密均匀，表面光亮；与传统的氨基漆喷涂工艺相比较，大约可节省成本35％，生产效率提高约50％，从而大大降低了产品的生产成本。
附图说明
图1是本发明塑胶表面静电喷涂工艺所喷涂的膜层示意图。
具体实施方式
实施例1
如附图1所示，首先在0.02MPa的低气压下向PC塑胶件1表面喷涂一层180#棕钢玉砂层2，以对塑胶件表面进行粗化，增加其附着性。
经喷砂粗化处理后的塑胶件放入超声波清洗机进行表面清洁处理，以除去表面的杂质及污物等附着物。
采用真空溅镀技术，以铝(Al)为靶材对该塑胶件进行溅镀，在塑胶件表面得到厚度为约0.05μm的铝金属层3，从而使塑胶表面具有导电性能。
在60KV高压静电场下，将喷枪5接负极，PC塑胶件1接地(正极)构成回路，环氧粉末涂料借助压缩空气由喷枪喷出，即带有负电荷，在电场作用下按异性相吸原理被喷涂到工件上，形成涂层4。喷涂中，粉末涂料的粒度≥1100目(约10μm)≤170目(约80μm)，喷气压力140KPa，喷枪距PC塑胶件的距离为150mm。
实施例2
首先在0.02MPa的低气压下向ABS塑胶件表面喷涂一层180#棕钢玉砂层，以对塑胶件表面进行粗化，增加其附着性。
经喷砂粗化处理后的塑胶件放入超声波清洗机进行表面清洁处理，以除去表面的杂质及污物等附着物。
采用真空溅镀技术，以铜(Cu)为靶材对该塑胶件进行溅镀，在塑胶件表面得到厚度为约0.1μm的铜金属层，从而使塑胶表面具有导电性能。
在75KV高压静电场下，将喷枪接负极，ABS塑胶件接地(正极)构成回路，环氧-聚酯粉末涂料借助压缩空气由喷枪喷出，即带有负电荷，在电场作用下按异性相吸原理被喷涂到工件上，形成涂层。喷涂中，粉末涂料的粒度≥1100目(10μm)≤170目(约80μm)，喷气压力150KPa，喷枪距ABS塑胶件的距离为200mm。
实施例3
首先在0.025MPa的低气压下向PC/ABS塑胶件表面喷涂一层180#棕钢玉砂层，以对塑胶件表面进行粗化，增加其附着性。
经喷砂粗化处理后的塑胶件放入超声波清洗机进行表面清洁处理，以除去表面的杂质及污物等附着物。
采用真空溅镀技术，以铬(Cr)为靶材对该塑胶件进行溅镀，在塑胶件表面得到厚度为约0.1μm的铬金属层，从而使塑胶表面具有导电性能。
在80KV高压静电场下，将喷枪接负极，PC/ABS塑胶件接地(正极)构成回路，聚酯粉末涂料借助压缩空气由喷枪喷出，即带有负电荷，在电场作用下按异性相吸原理被喷涂到工件上，形成涂层。喷涂中，粉末涂料的粒度≥1100目(10μm)≤170目(约80μm)，喷气压力170KPa，喷枪距PC/ABS塑胶件的距离为250mm。
实施例4
首先在0.025MPa的低气压下向PP塑胶件表面喷涂一层180#棕钢玉砂层，以对塑胶件表面进行粗化，增加其附着性。
经喷砂粗化处理后的塑胶件放入超声波清洗机进行表面清洁处理，以除去表面的杂质及污物等附着物。
采用真空溅镀技术，以银(Ag)为靶材对该塑胶件进行溅镀，在塑胶件表面得到厚度为约0.2μm的银金属层，从而使塑胶表面具有导电性能。
在90KV高压静电场下，将喷枪接负极，PP塑胶件接地(正极)构成回路，丙烯酸粉末涂料借助压缩空气由喷枪喷出，即带有负电荷，在电场作用下按异性相吸原理被喷涂到工件上，形成涂层。喷涂中，粉末涂料的粒度≥1100目(10μm)≤170目(约80μm)，喷气压力180KPa，喷枪距PP塑胶件的距离为300m。
实施例5
首先在0.025MPa的低气压下向PS塑胶件表面喷涂一层180#棕钢玉砂层，以对塑胶件表面进行粗化，增加其附着性。
经喷砂粗化处理后的塑胶件放入超声波清洗机进行表面清洁处理，以除去表面的杂质及污物等附着物。
采用真空溅镀技术，以锌(Zn)为靶材对该塑胶件进行溅镀，在塑胶件表面得到厚度为约0.1μm的锌金属层，从而使塑胶表面具有导电性能。
在80KV高压静电场下，将喷枪接负极，PS塑胶件接地(正极)构成回路，丙烯酸-聚氨酯粉末涂料借助压缩空气由喷枪喷出，即带有负电荷，在电场作用下按异性相吸原理被喷涂到工件上，形成涂层。喷涂中，粉末涂料的粒度≥1100目(10μm)≤170目(约80μm)，喷气压力180KPa，喷枪距PS塑胶件的距离为200mm。
实施例6
首先在0.025MPa的低气压下向PE塑胶件表面喷涂一层180#棕钢玉砂层，以对塑胶件表面进行粗化，增加其附着性。
经喷砂粗化处理后的塑胶件放入超声波清洗机进行表面清洁处理，以除去表面的杂质及污物等附着物。采用真空溅镀技术，以不锈钢(SUS)为靶材对该塑胶件进行溅镀，在塑胶件表面得到厚度为约0.15μm的不锈钢金属层，从而使塑胶表面具有导电性能。
在90KV高压静电场下，将喷枪接负极，PE塑胶件接地(正极)构成回路，丙烯酸-聚氨酯粉末涂料借助压缩空气由喷枪喷出，即带有负电荷，在电场作用下按异性相吸原理被喷涂到工件上，形成涂层。喷涂中，粉末涂料的粒度≥1100目(10μm)≤170目(约80μm)，喷气压力200KPa，喷枪距PE塑胶件的距离为350mm。
实施例7
首先在0.025MPa的低气压下向PC塑胶件表面喷涂一层180#棕钢玉砂层，以对塑胶件表面进行粗化，增加其附着性。
经喷砂粗化处理后的塑胶件放入超声波清洗机进行表面清洁处理，以除去表面的杂质及污物等附着物。
采用真空溅镀技术，以镍铬合金(NiCr)为靶材对该塑胶件进行溅镀，在塑胶件表面得到厚度为约0.15μm的镍铬合金的金属层，从而使塑胶表面具有导电性能。
在90KV高压静电场下，将喷枪接负极，PC塑胶件接地(正极)构成回路，丙烯酸粉末涂料借助压缩空气由喷枪喷出，即带有负电荷，在电场作用下按异性相吸原理被喷涂到工件上，形成涂层。喷涂中，粉末涂料的粒度≥1100目(10μm)≤170目(约80μm)，喷气压力200KPa，喷枪距PC塑胶件的距离为350mm。
Claims (8)
1.一种塑胶表面静电喷涂工艺，其特征在于，包含如下步骤：
a)喷砂处理：采用喷砂的方式对塑胶工件表面进行粗化处理，待用；
b)表面清洗：将粗化处理后的塑胶工件进行超声波表面清洗；
c)真空溅镀：采用真空溅镀的方法在经喷砂处理后的塑胶工件表面镀上一层厚度为0.05～0.2μm的金属层；
d)静电喷涂：将镀覆有金属层的塑胶工件接地，采用静电喷涂的方式将涂料喷涂在塑胶表面。
2.根据权利要求1所述的塑胶表面静电喷涂工艺，其特征在于，所述的塑胶工件是PC、ABS、PC/ABS、PP、PS或PE。
3.根据权利要求1所述的塑胶表面静电喷涂工艺，其特征在于，所述的喷砂处理的工艺条件是在0.02～0.025MPa的低气压下向塑胶工件表面喷涂180#棕钢玉砂。
4.根据权利要求1所述的塑胶表面静电喷涂工艺，其特征在于，所述真空溅镀中镀覆的金属层是Al、Cu、Cr、SUS、NiCr、Ag或Zn。
5.根据权利要求1所述的塑胶表面静电喷涂工艺，其特征在于，所述静电喷涂中使用的涂料是粉末涂料。
6.根据权利要求5所述的塑胶表面静电喷涂工艺，其特征在于，所述的粉末涂料是环氧、环氧-聚酯、聚酯、丙烯酸或丙烯酸-聚氨酯粉末涂料。
7.根据权利要求5所述的塑胶表面静电喷涂工艺，其特征在于，所述的粉末涂料的颗粒度在10μm～80μm之间。
8.根据权利要求1所述的塑胶表面静电喷涂工艺，其特征在于，静电喷涂过程中的工艺条件是：喷枪距塑胶工件的距离为150～350mm、电压60～90KV、喷气压力140～200KPa。
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