塑胶材料的表面处理及技巧

塑料材料的表面处理及技巧

钢材表面的张力为500～5000mN/cm，而塑料、橡胶、玻璃钢等材料的表面张力100mN/cm，所以称为低表面能材料，具有不易附着的涂装特性，所以均需要进行特殊处理。这类材料本身具有很好的防腐能力，涂装的主要目的是装饰及延长使用寿命。

塑料是带有塑性的材料。作为高分子材料，与金属材料相比，塑料具有质量轻，易加工成型、耐水性能好、不腐蚀等优点；但其耐热差、在负荷条件下易变形、热塑性塑料的耐溶剂性能差等缺点。

与金属材料相比，塑料的比强度小，热膨胀系数高，所以经常加入碳纤维、玻璃布、无机填料等进行改性。塑料的电阻很高，一般大于1013Ω·cm，容易带静电和沾染灰尘，所以经常加入防静电剂以降低防静电性能，但防静电剂容易迁出，影响漆膜附着。

由于塑料的分子结晶性高，其表面张力小于100mN/cm，不及金属的1/5，属于低表面能表面，导致漆膜附着力小，需要进行特别的表面处理，仔细地选用涂料；另一方面，塑料的溶胀和溶解作用，又有利于溶剂型涂料的附着。

一、塑料的分类

不同类型的塑料具有很大的性能差异，因而对表面处理和涂装的要求相差很大，所以必须了解塑料的分类和名称。

塑料通常可分为热固性树脂和热塑性树脂两大类，热固性树脂包括酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、环氧、聚氨酯、聚脲、不饱和聚酯、烯丙基树脂、丙烯酸环氧、丙烯酸聚氨酯和有机硅树脂。热塑性树脂包括聚烯烃类：结晶型聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯、聚丁二烯和非结晶型的聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丁二烯-苯乙烯等；乙烯基类：聚氯乙烯、聚乙酸乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚偏氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚树脂、氯化聚乙烯-丙烯腈-苯乙烯共聚树脂、离子聚合物等；工程塑料：聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙炔、聚砜、聚酰亚胺、氯化聚醚、氟塑料、线形聚酯等以及纤维素类：硝基纤维素、乙酸纤维素、乙基纤维素等。

塑料名称书写困难、易混淆，所以通常以其英文的首写字母表示，以下是部分塑料的缩写，也可以从手册和塑料缩略语词典中查阅。

AAS 丙烯酸-丙烯腈-苯乙烯共聚树脂ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚树脂

ACS 氯化聚乙烯-丙烯腈-苯乙烯共聚树脂AS 丙烯腈-苯乙烯共聚树脂

CA 乙酸纤维素CAB 乙酸丁酸纤维素

CPE 氯化聚乙烯EC 乙基纤维素

EP 环氧树脂ETFE 乙烯-四氟乙烯共聚树脂

EVA 乙烯-乙酸乙烯共聚物IO 离子聚合树脂

MF 三聚氰胺甲醛树脂NC 硝基纤维素

SB 苯乙烯-丁二烯共聚树脂SI 有机硅树脂

UF 脲醛树脂UP 不饱和聚酯

PA 聚酰胺树脂（尼龙）PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯

PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯PC 聚碳酸酯

PCPE 氯化聚醚PDAF 聚邻苯二甲酸二烯丙酯

PE 聚乙烯PEEK 聚醚醚酮树脂

PES 聚醚砜PESF 聚苯硫醚

PF 酚醛树脂PTFE 聚四氟乙烯

PI 聚酰亚胺PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）

POM 聚甲醛PP 聚丙烯

PPO 改性聚苯醚PS 聚苯乙烯

PSF 聚砜PVC 聚氯乙烯

PU 聚氨酯

二、表面处理的目的

区别于金属表面，对塑料制品进行表面处理的目的和作用可简单归纳为以下几点。

（1）清除表面静电，除去表面灰尘其目的是通过溶剂擦洗、高压空气吹干等表面处理，创造一个清洁的被涂塑料表面。

（2）清除脱膜剂其目的是通过溶剂擦洗、碱水洗等表面处理，消除对对涂膜附着危害极大的，在塑料成型过程中添加的各种脱膜剂，使涂膜牢固附着。

（3）修理缺陷其目的是通过打磨、涂底漆等表面处理过程，去除毛刺、针孔、裂缝等缺陷。

（4）封闭其目的是通过涂底漆等表面处理过程，阻止塑料中增塑剂的迁移，保证涂膜的涂装质量和塑料基

材的性能不发生变化。

（5）表面改性其目的是通过打磨、表面活性剂处理、火焰处理、电处理等表面处理过程，使附着面积增大或使表面产生有利于涂膜附着的化学物质或化学键，增强涂膜的附着力。

三、表面处理的方法及技巧

塑料的表面处理主要方法可归纳以下7点。

（1）化学药品处理法该法主要是利用硫酸-重铬酸钾等化学品水溶液对塑料表面进行处理，从而引入极性基团来增强涂膜对塑料表面附着力。该法可用于各种塑料制品，但由此引起三废处理问题。

（2）表面活性剂处理法该法主要是利用各种阴离子、非离子、两性表面活性剂的水溶液对塑料表面进行处理，除去表面的灰尘和迁移出的各种助剂，保证涂膜对塑料的附着。该法污染小，有利于无机物的去除，对有机物的去除效果不如溶剂处理法。

（3）溶剂清洗法该法主要利用三氯乙烷等含氯溶剂对塑料表面进行处理，除去表面的灰尘和迁移出的各种有机助剂，保证涂膜对塑料的附着。该法可采用喷、刷、蒸洗等各种工艺，对有机物的去除效果较好，但容易造成环境污染。

（4）火焰处理法该法主要利用各种氧化火焰对塑料表面进行处理，从而引入极性基团来增强涂膜对塑料表面附着力。该法处理简单，但容易处理过度造成制品变形。

（5）等离子处理法该法主要利用各种方式对塑料表面进行放电处理，从而引入极性基团来增强涂膜对塑料表面附着力。该法具有处理时间短，效果好的特点，但设备投资较大。

（6）紫外线处理法该法主要利用紫外线对塑料表面进行照射，在空气中氧的参与下，使塑料表面引入极性基团或发生活化，从而增强涂膜对塑料表面附着力。该法处理简单，但对底材的选择性较高。

（7）打磨处理法该法主要利用轻度喷砂或手工打磨的方式，使塑料表面积增大，以达到增强涂膜附着力的目的。该法是最简单的通用表面处理方式，但由于是干式打磨，所以粉尘污染较大。

常用的表面处理方法及特点见表2-55

表2-55 塑料常用的表面处理方法及特点