塑胶产品用涂料课件

1塑膠產品的涂裝缺陷及其對策塑膠用涂料的性能特征和2一、涂料概述二、塑膠用涂料的性能特征三、塑膠產品的涂裝缺陷及其對策3一、概述

涂料的定义：涂料是一種材料，可以采用不同的施工工艺涂覆在物件的表面上，形成粘附牢固、具有一定強度、连续的固态薄膜。保护作用裝飾作用特殊功能作用：電絕緣、電磁波屏蔽、防靜電、防霉、殺菌

作用4

涂料的組成

成膜物質顏料：無機顏料、有機顏料溶劑助劑：涂料生产过程发生作用的助剂，如消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂等；对涂料储存过程发生作用的助剂，如防结皮剂、防沉淀剂等；对涂料施工和成膜过程发生作用的助剂，如催干剂、固化剂、流平剂、防流挂剂等；对涂料性能发生作用的助剂，如增塑剂、平光剂、防霉剂、阻燃剂、防静电剂、紫外光吸收剂等。5

涂料的分類

按涂料的形態分類和命名按涂料的成膜機理分類按涂料的施工方法分類和命名按涂料的干燥方法分類按成膜物質分類

6表1

成膜物質分類表

成膜物質類別主要成膜物質油脂天然物质酚醛树脂沥青醇酸树脂

氨基树脂硝酸纤维素（酯）纤维素酯、纤维素醚过氯乙烯树脂烯类树脂

丙烯酸树脂聚酯树脂环氧树脂聚氨酯树脂元素有机化合物橡胶

天然植物油、动物油(脂)、合成油等松香及其衍生物、虫胶、奶酪素、动物胶、大漆及其衍生物酚醛树脂、改性酚醛树脂等天然沥青、(煤)焦油沥青、石油沥青等甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、、其它醇类的醇酸树脂、改性醇酸树脂等三聚氰胺甲醛树脂、脲(甲)醛树脂等硝酸纤维素(酯)乙酸纤维素(酯)、乙酸丁酸纤维素(酯)、乙基纤维素、芐基纤维素等过氯乙烯树脂聚二乙烯乙炔树脂、聚多烯树脂、氯乙烯共聚树脂、聚乙酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇缩醛树脂、聚苯乙烯树脂、含氟树脂、氯化聚丙烯树脂石油树脂等热塑性丙烯酸树脂、热固性丙烯酸树脂等饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂等环氧树脂、环氧酯、改性环氧树脂等聚氨(基甲酸)酯树脂有机硅树脂、有机钛树脂、有机铝树脂等氯化橡胶、环化橡胶、氯丁橡胶、氯化氯丁橡胶、丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶等其他以上16类包括不了的成膜物质，如无机高分子材料、聚酰亚胺树脂、二甲苯树脂等7二、塑料用涂料的性能、特征

塑料用涂料首先应具备的两个基本性质：涂料对塑料必须具有良好的附着力。涂料不能过份溶蚀塑料表面。

选择和设计涂料配方时应注意事项：根据被涂塑料的性质来选择涂料；根据塑料产品对涂膜性能的要求选择涂料；参考产品的价值和涂料的价格选择涂料；参考施工工艺选择涂料89塑膠類型涂料類型聚乙烯(PE)聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)ABS聚碳酸酯(PC)丙烯酸酯環氧、丙烯酸酯環氧、氯化聚烯烴丙烯酸酯、環氧、丙烯酸過氯乙烯環氧、聚氨酯、丙烯酸酯雙組分聚氨酯、有機硅丙烯酸酯、有機硅表2

各種塑膠用涂料10聚氨酯涂料的性能特征

概述

在分子结构中含有氨基甲酸酯(—NH—CO—O—)重复链节的高分子化合物称为聚氨酯。1.物理机械性能好，涂料坚硬、柔轫、光亮丰满、漆膜附着力强﹑耐磨

2.耐腐蚀性能优异，涂膜具有优异的耐油、耐酸、耐化学药品性;3.施工范围广，可室温固化或加热固化，节约能源;4.能和各种树酯混溶，可在广泛的范围内调整配方，配制成多品种、多性能的各种涂料产品，以满足各种通用的和特殊的使用要求。聚氨酯漆的優異性能：11

主要成份

多異氰酸酯、多羥基樹脂、顏料、溶劑和助劑

多異氰酸酯的常用原料

甲苯二異氰酸酯12

異佛尔酮二異氰酸酯

單体

己二異氰酸酯

13

二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)

二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)

六氫甲苯二異氰酸酯(HTDI)

14預聚物15TDI三聚体

16HDI三聚體

17TDI、HDI混合三聚体

18異佛尔酮三聚体

19

多異氰酸酯种類

TDI與三羥甲基丙烷加成物

TDI三聚体:干性快、施工時限短。

TDI/HDI三聚体型:干性快、施工時限短，保色性﹑保 光性好。

HDI縮二脲:不泛黃、保光性好、制戶外用高級涂料， 成本較貴。

HDI三聚体:不泛黃、保光耐候性比縮二脲更好，可 制戶外高級涂料。

IPDI三聚体:不泛黃、保光耐候性好，溶解性好，能 與許多樹脂混溶。

2021

聚脂:耐候性好，不泛黄，耐溶剂;耐热性好。缺点:制造温度过高。丙烯酸树脂:硬度比相应的聚脂高，表干性比聚脂好聚醚:耐寒性好，耐碱性好，黏度低，但耐水性，耐油性，机械强度，干燥性等均不及聚脂环氧树脂:

其它树脂:如含羟基的氯醋共聚体，醋酸丁酯纤维素等。

多羥基樹脂(活潑氫組分)

叔氮原子(a)上没有氢原子，不一氧化，并且被三聚的异氰脲酸环所稳定，在(a)处不会裂解。即使在(b)处裂解，叔氮原子(a)阻止形成强力的助色团醌结构，变黄性减弱22

助劑的選擇

熱塑性樹脂:典型的如醋酸丁酯縴維素。最為常用的是Eastman化學的CAB381-0.5和CAB551-0.2;有機硅化合物:能降低聚氨酯漆的表面張力。典型的如BYK306，也可將此類助劑與CAB合用調節。

消泡劑

BYK052，Acronal700L等。相容性更低者如BYK053，則消泡力更高;

防縮孔﹑流平劑23

催化劑表3

各種催化劑的作用情況

24

溶液的組成及對涂料性能的影響

注意事項:溶劑不含能夠與NCO反應的物質;溶劑對NCO基的反應性的影響

溶劑的選擇25表6溶劑對NCO基的反應性的影響

溶劑K,×10–4L/mol.s溶劑K,×10–4L/mol.s甲苯1.2二氧六環0.03醋酸丁脂0.18丙烯腈0.017甲乙酮0.05

溶劑的选擇原则溶解度参数原则26表4常見聚合物的溶解度参数聚甲基丙烯酸甲酯聚醋酸乙烯酯聚碳酸酯PVC聚氨酯环氧樹脂三聚氰胺甲醛樹脂聚对苯二甲酸乙二醇酯聚甲基丙烯酸正丁酯醋酸纖維素聚苯乙烯聚丙烯腈9.39.49.59.5～9.79.5～10.59.7～10.99.6～10.110.78.710.7～11.48.6～9.715.427b.混合溶剂原则

SPm=SP1Φ1＋SP2Φ2＋……+SPnΦn

式中Φ1、Φ2……Φn分别表示每种纯溶剂的体积分数；

SP1、SP2……SPn是每种纯溶剂的溶解度参数；

SPm为混合溶剂的溶解度参数。

混合溶剂的组成

混合溶剂由真溶剂、助溶剂及稀释剂3种组份组成，配方時應根据以下原则进行平衡。

①溶剂的挥发应均衡。

乙醚法：挥发速率=(受验溶剂的挥发时间)/(同重量乙醚的挥发时间)。

醋酸丁酯法：挥发速度=(相同时间内挥发的受验溶剂的质量×100)/(相同时间内挥发的醋酸丁酯的质量)。

28表5不同溶劑的溶解度參數及物理性質

29②真溶剂、助溶剂与稀释剂的比例应平衡。真溶剂、助溶剂及稀释剂的比例对漆的粘度影响很大，较高含量的稀释剂或过高含量的助溶剂都会明显地提高漆的粘度。30

鋁粉顏料的選擇與分散級別不透明度表面光澤度隨角異色閃光鮮映光澤粗中細低↓高亮↓暗暗↓亮高↓低低↓高

鋁粉顏料的選擇

浮型:硬脂酸是用來制造浮型級的非浮型:而油酸則是典型用來制造非浮型級的(片狀、 銀元型).

表7非浮型鋁粉顏料的性質

鋁粉顏料的正確分散極性溶劑(酯類、醇類和醚酯類)、芳香烴(二甲苯)、混合溶劑。31

單液型熱塑性丙烯酸樹脂优点：1）耐候性优良，保光、保色性好

2）耐化学品性及耐水性良好

3）常温自干缺点：1）施工固体分较低

2）装饰性及丰满度较差

常用的树脂的分子量75000~120000以30~40%的固体分形式供应，使用时加入了约30~50%稀释剂，施工工粘度下的固体分在10~20%之间。32三、塑膠產品的涂裝缺陷及其對策

1.涂料生产和储存过程中产生的缺陷：胶化、增粘(储存中粘度增大)、结皮、发花、混色、颜料沉淀和结块、颜料分散不良，颜料储存返粗以及与特殊色漆有关的其它缺陷等；

2.涂装过程中产生的缺陷：流挂、漆膜白化、渗色、浮色、增塑剂迁移、漆膜软化、裂纹、橘皮、起皱、咬底、缩孔、缩边、针孔、起泡等；

3.涂装后及使用过程中产生的缺陷：变色和退色、粉化、裂纹、层间剥离和脱落、起泡等。

分類33

1.涂料的表面张力与底材的润湿的附着，以及漆膜表面的流平性。

2.涂料溶剂和稀释剂的溶解度参数，表面张力和挥发速度。

3.涂料的粘度和流变特性，特别注意粘度在成膜过程中随涂装方法和涂装环境发生变化的特点。

4.涂料中各种助剂使用的合理性和兼容性。

影響涂裝的因素:

與塗料質量有關的因素34

塗料稀釋和攪拌過程存在問題

雜質的混入過濾稀釋劑是否合適塗裝粘度的調整和保持35

与涂裝過程有关的因素1.涂装方法：手工刷涂、辊涂、喷涂、自动喷涂、静电喷涂等。

2.操作者的技能喷涂的角度、行枪速度、距离、漆膜厚度和涂装道数、喷枪的类型等

3.空气的压力、风量、除水和除油程度

4.涂料补充系统：循环速度、补充量和时间36

溫度：烘房溫度及分布狀況、升溫速度時間長短換氣速度和空氣污染情況

與幹燥成膜條件有關的因素

與晾幹放置過程有關的因素37

附著不牢

原因分析：

產品表面存在脫模劑；

压縮空氣含水、油等物；運輸或操作者手上的油污。

對策：

改進模具不使用脫模劑；定期放出壓縮機中油和水，安裝氣水分離裝置；操作者戴汗布手套。38

塑膠表面被溶蝕

原因分析：

涂料中溶劑溶解力太強；塑膠產品密度不均；塑膠用樹脂聚合得不好。

對策：

調整稀釋劑組成；改進模具，流道位置，注塑工藝中的溫度及熔融時間；對不同產地和型號的樹脂要進行選擇。39

漆膜顏色和光澤不均即發花現象

原因分析：

涂料中樹脂拼配不適當,混溶性不佳；加熱干燥速度過快；塑膠成型工藝不當，涂料濕潤不好；施工現場濕度過大。

對策：

重新選擇涂料；由低溫到高溫逐漸加熱；改善成型工藝；調整施工現場濕度。40

涂料硬度不夠

原因分析：

樹脂選擇不當;

干燥得不充分；漆膜過厚；高沸點的溶劑釋放不出來。

對策：

選擇硬度較高的涂料；提高干燥效率；選擇小噴槍涂膜，控制在10~15µm；調整溶劑組成。41

溶劑蒸發過快。施工現場濕度過大。涂料自身帶有水或底材表面未干燥好。

涂膜白化

現象：涂料在干燥過程中或成膜后產生云霧狀白色漆膜，也稱之為泛白。

原因分析：涂裝過程中漆膜中混入水份。42

選擇適當溶劑和稀適劑，控制其揮發速度，防止漆膜表面溫度過低，以及防止聚合物析出。嚴格控制環境的相對濕度<70%，濕度大時可加入防潮劑。底材表面要烘幹，最好保証其溫度高於環境溫度。噴塗時稀釋劑要脫水，杜絕壓縮空氣帶水。嚴格樹脂和溶劑體系及稀釋劑的配比，防止聚合物在塗裝過程析出。

對策43

聚合物與溶劑接觸後其表面能降低；溶劑分子滲入聚合物內部；溶劑使聚合物表層發生溶脹；溶劑揮發後表層體積收縮，產生應力；塑料加工殘余內應力與外應力協同作用導致裂紋。

表面裂紋

現象

聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)ABS樹脂以及聚碳酸酯(PC)等熱塑性塑料塗裝後，漆膜表面產生微細裂紋，稱之為微裂(crazing)，或者叫做溶劑開裂。

有關因素：44

塗料溶劑和稀釋劑的適當選擇－－溶劑的溶解力和揮發速度的搭配。選擇適當的塗料幹燥方法和升溫程序，減少幹燥