涂装工艺设计

涂装工艺设计题目：洗衣机塑料表面的涂装工艺设计学院：环境与化学工程学院学号:1008030317姓名：操伟华指导教师：谭勇管秀荣赵春英完成日期：2013.6.26目录1.绪论 (3)2.洗衣机pp塑料涂装的工艺设计 (3)2.1pp塑料特性 (3)2.2pp塑料的喷涂工艺流程 (4)2.2.1pp塑料用涂料配方 (4)2,2..2表面处理工艺 (5)2.2.3涂料施工 (6)3.2.4涂层的干燥固化 (7)2.2.5产品的检验及入库 (8)2.2.6涂装管理 (8)3.总结 (8)4.参考文献。

(8)绪论塑料由于质轻、耐腐蚀、易加工、资源丰富等特点,逐步取代金属、木材、皮革等传统材料,广泛应用于国民经济各个领域和人们的日常生活中。

随着塑料制品的广泛应用,塑料表面的涂装已日益增多,因塑料制品成型加工时,会产生颜色不均、色泽单调、花斑疵点等缺陷,还存在老化变脆、划痕、沾污、静电等问题,用涂料涂装则可避免这些缺陷和问题,由于塑料的表面能较低,其涂层与塑料基体的结合力成为制约塑料涂料发展的重大障碍。

如何根据不同的塑料底材选择不同配方的涂料?如何赋予塑料制品表面的阻燃性、耐溶剂性、导静电性等?如何使涂层与塑料底材之间牢固地结合在一起?塑料制品涂装的目的与金属、木材等其他底材涂装并无原则上的区别，都是满足塑料制品对保护、装饰和特殊功能性的要求，达到延长使用寿命、美观、增加塑料制品附加值的目的。

但是与金属和木材底材涂装的不同之处在于，塑料制品基本上不存在腐蚀问题，但同时出现了底材附着力差的问题。

其次，塑料制品由于化学结构、加工方法和组成的多样性，又决定了其表面状态的多样性，这就增加了涂装中表面处理的难度。

此外，塑料制品的品种繁多，既有大批量可上线喷涂的品种，也有小批量适合手工操作的品种。

这样就给喷涂设计和涂料选择带来一定的困难。

所以必须针对实际需要设计合理的喷涂工艺过程。

随着高分子材料研究技术的不断发展，高分子合金取代部分钢材越来越多用于工业产品，尤其是汽车、飞机、摩托车以及家用电器等产品的零部件大量的采用聚合物合金来制备。

而这些商品的表面涂装美化则需要大量的特殊涂料，从而促使塑料专用涂料的用量不断攀升，也促使聚烯烃涂料的应用研究不断发展，这方面美、日走在前面，而中国还相对比较落后。

随着世界范围内对VOC 排放量限制越来越严格，水溶性等环保型涂料将是涂料的发展方向。

因此，环保型塑料涂料将是未来涂料的一个重要组成部分。

洗衣机pp塑料涂装的工艺设计pp塑料特性PP(Polypropylene)聚丙烯塑料，全部由具有非极性和憎水特性的烃单元组成。

PP塑料具有优良的机械性、绝缘性、抗化学腐蚀性和热稳定性，成本低廉，易于加工成各种型材。

从1984年起即成为全世界产量最大的五大塑料品种之一，主要应用在包装、电子、汽车工业以及一些尖端领域。

但是PP塑料是一种结晶度较高的聚合物，分子排列规整、聚集态紧密、分子间作用力强，其表面与油漆、油墨等含有极性官能团或极性成分的材料的层问附着力较差。

为了使PP塑料制品表面涂层有良好的附着，一般生产企业在涂装前必须对其表面进行特殊表面预处理，同时所使用的涂料的化学组成和配方也与其他塑料有所不同。

聚烯烃塑料具有比重小、价格低、无毒、无味等优点，已广泛用于包括涂装等各领域。

但是由于聚烯烃表面致密，无极性基团，表面张力低（如PP 的表面张力为31mN/ cm），很难满足涂料附着的需要（一般涂料可附着张力最低为37mN/ cm）。

为提高聚烯烃塑料产品的涂装性能，一般可以从3 方面来解决：!对聚烯烃基材进行表面处理；"制备与聚烯烃基材粘结性好的涂料；#粗化基材表面。

pp塑料的喷涂工艺流程塑料制品喷涂的工艺流程设计主要根据塑料用涂料、表面预处理、喷涂方法、批量大小、喷涂工艺、喷涂对象等情况来进行。

一般企业PP塑料制品的喷涂主要采用间歇式空气喷涂。

建议采用比较简单而实用的喷涂流程图。

开始→上喷涂夹具座→装塑料制品→静电吹尘→化学溶剂擦拭→pp处理液擦拭↓产品包装入库←产品检验←煸炉干燥固化←自动空气喷涂←静电吹尘↓结束pp塑料用涂料配方PP塑料的底漆应与底材有相似的分子结构和近似的溶解度参数【1】，同时还应与面漆有良好的层间附着力。

考虑到PP塑料制品表面的特殊要求，需要配制专用的涂料，底漆配方见下表1表1 底漆配方原料质量份丙烯酸聚合物 10-20氯化聚烯烃（cl含量26﹪） 30-40氯化聚烯烃（cl含量33﹪） 20-30甲苯 10-20二甲苯 5-10乙酸乙酯 30-40环己胺 5-7有机和无机色粉 1.5-3.0聚丙烯的面漆选择的品种较多，主要根据使用要求、经济上的考虑及涂装要求，可选用热塑性丙烯酸清漆，丙烯酸改性醇酸快干漆，以及聚氨酯涂料等。

面漆配方见表2。

表2 面漆配方原料质量份丙烯酸聚合物 30-40氯化聚烯烃（cl含量65﹪） 20-30氯化聚烯烃（cl含量33﹪） 10-20甲苯 5-10乙酸乙酯 20-30乙酸丁酯 15-25固化剂 20-25表面处理工艺在涂装工艺中，没有哪一个步骤比表面预处理对涂膜的附着力影响更大。

尤其是PP塑料这样的高结晶度的聚合物材料，表面预处理是极其重要的工艺，只有经过适当的表面预处理后，被涂塑料表面才得以改性和活化，才能与涂料有比较好的附着力。

选择相适应的喷涂工艺时必须考虑到表面预处理工艺技术的实用性和经济性，同时由于近年来人们的环境保护意识日益增强，有的国家开始立法限制和禁止有毒有害物质的使用和排放。

因此，选择表面处理方法时还必须考虑到它们的环境适应性，所以需要对表面预处理程序进行进一步优化，达到最经济、最环保。

对于PP塑料制品的表面预处理，可以采用采用化学溶剂和化学处理液擦拭两步混合处理法。

1）化学溶剂擦拭将化学溶剂装入200 ml塑料酒精瓶中，用干净的防静电布轻压塑料瓶口，用少量(每次大约5 m1)溶剂浸润防静电布。

用沾有溶剂的防静电布擦拭已经静电吹尘处理后的塑料制品，除去表面灰尘等杂物，得到一个清洁的塑料表面，并使表面溶胀。

擦拭后放置大约2～5 min才进行下一步。

一般在连续生产中，停留时间已经足够让溶剂在表面挥发，不必另外放置。

建议采用的化学溶剂配方见表3。

表3 pp用化学溶剂配方原料质量份乙酸乙酯 30-40乙酸丁酯 40-50丙酮 3-5表面活性剂 10-20乳化剂 2-4甲苯 1-32）处理液擦拭将处理液装入200 ml塑料酒精瓶中，用干净的防静电布轻压塑料瓶口，用少量(每次大约5m1)处理液浸润防静电布。

用沾有处理液的防静电布擦拭已经溶剂处理后的塑料制品，使塑料表面活化、改性。

擦拭后放置大约5～10 min才进行下一步。

一般在连续生产中，停留时问已经足够让处理液在表面挥发，不必另外放置。

化学处理液配方见表4。

表4 pp用化学处理液配方原料质量份氯化pp（cl含量18﹪） 30-40甲苯 3-6乙酸乙酯 20-25三氯乙烷 30-40乙醇 15-20涂料施工塑料制品表面经过化学溶剂和化学处理液两步混合处理后，进入喷涂室，进行静电吹尘处理和整个喷涂作业。

1）静电吹尘这是涂料施工前在喷漆室内进行的最后一次静电吹尘，主要目的是清除塑料制品表面的杂物，并消除表面静电。

使用静电吹尘枪，利用高压空气消除塑料表面静电，除去表面灰尘，创造一个清洁的被涂塑料表面。

2）喷漆室喷漆室是提供涂装作业专用环境的设备，可根据要求控制环境温度、湿度、照度、洁净度，保护操作者的安全卫生，有利于治理涂装作业的废物，减少环境污染。

为保证涂装质量，喷漆室一般要求温度在18～25℃范围内，相对湿度大约为65％。

根据涂装质量要求，洁净度等级为1 000～100000级。

照明不低于300 lx 时能保证操作时有良好的视野。

空气运动方向应保证逸散漆雾与溶剂蒸气不污染涂膜。

一般企业PP塑料制品喷涂生产采用水幕帘式喷漆室，水幕帘式的喷漆柜能将喷涂的飞漆和溶剂蒸气迅速排除，并能收集99．O％以上的漆雾，排风机和排风管不积漆；喷漆房内有定向、均匀的风速，无死角，能保证操作工处于新鲜的流动空气中，空气清洁无尘。

喷漆区风速一般为0．50～0．60 m／s。

3）喷漆一般企业采用自动化机器人喷涂，根据产品形状编辑IC卡，保持喷枪与被涂物呈垂直、平行、稳定运行，喷枪距离被涂物面200～300 mm，喷枪移动速度一般设定在1 80 mm／s；调漆的比例和烘烤温度根据供应商提供的参数，黏度是在供应商提供的范围内根据喷漆房室内温度和湿度进行适当调整；保证涂料输调管路无堵塞。

喷枪口径为0．8～1．0 mm，枪空气压力在O．30～0．35 MPa内调整，使喷出漆雾雾化均匀、粗细适中。

聚烯烃塑料涂料的主要类型及组合物【2】聚烯烃塑料涂料的制备首先是合成一种与底材粘结性优良的促进剂，然后与其他物质混合配制成涂料。

附着促进剂的性能严重影响着涂料的性能。

根据附着促进剂的不同，可将聚烯烃涂料分成两大类：一类是含有CPO（氯化聚丙烯）附着促进剂的涂料；另一类是不含CPO 附着促进剂的涂料。

●含有CPO 附着促进剂型的聚烯烃塑料涂料由于CPO 与烯烃塑料基材在结构上有着很大相似性，因此，它们之间有着良好的相容性。

所以，通常采用改性的CPO 作为涂料的粘结促进剂来制备聚烯烃塑料涂料。

改性剂中含有羟基、羧基、环氧基、羰基等基团，通过改性接枝在CPO 上，从而配制出各种性能良好的聚烯烃塑料专用涂料。

Maratami 等用一种带有环氧官能基团的树脂和至少一种烯类单体接枝改性的CPO，并与HardIOn 14ML、"- 甲基丙烯酰氧基三甲基硅氧烷、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯等制成的共聚物及其他有机溶剂混合，制备出一种附着性优良、外观好、耐汽油、耐酸、耐候的聚烯烃塑料涂料。

另外，他们又采用羟基、环氧基或酸酐中的一种或多种去封端烯类单体接枝的氯化聚烯烃聚合物来制备聚烯烃塑料涂料。

该氯化聚烯烃占树脂总量的5% ~50%，聚合物中所需官能团基的含量为0 . 8 ~ 4 . 0mOI / kg。

Merritt 等通过合成一种嵌段共聚物与氯化聚烯烃混合，制备了一种对烯烃底材附着性良促进剂。

如一种嵌段共聚物溶液可以这样配制：e-己内酯137 . 7g、二甲苯380 . 8g 和辛酸锡3 . 2g，于145C反应2 . 5h 制得。

另外，彭金花等通过选择合适的基料、溶剂和助剂，研制了一种无需经复杂的好的前处理即可用于直接涂覆的PP 塑料专用涂料。

Ueda 和Takauki 等将羧酸改性的CPO 树脂与自由基聚合的带羟基的不饱和化合物进行接枝聚合反应，其中，聚烯烃树脂相对分子量1000 ~10000，氯含量12% ~ 28%（w），#，$- 不饱和羧酸或其酸酐接枝的含量1% ~ 10%（质量分数）。