塑胶表面处理

Mn+ + 還原劑 M + 氧化劑
50
電鍍
Cu Cu2+ + 2e
6H2O(l)
O2(g) + 4H3O+(aq) + 4e
+-
Cu2+ + 2e
Cu
2H3O+(aq) + 2e H2 (g) + 2H2O(l)
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塑膠電鍍常見問題
1. 分析塑膠電鍍問題五大步驟
? 塑膠制件外觀缺陷 ? 塑膠制件經分析測試后出現的缺陷 ? 預處理和化學鍍后出現的缺陷 ? 電鍍后出現的缺陷 ? 冷熱循環后出現的缺陷
3 30～50 15～20 15～20
1～2 40 10～20
40
3. 粗化
? 目的﹕在塑料表面發生氧化作用﹐產生C=O﹑- COOH﹑ OH﹑-SO3H等極性集團﹐使光滑表面變為微觀粗糙面﹐表現為親 水性﹐形成后續工段的活性點。
? ABS 典型粗化工藝
配方
1
鉻酐(g/L) 180～200
硫酸(ml/L) 1000
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塑膠電鍍常見問題
2. 預處理出現的缺陷
a. 粗化問題 ?表面不均勻之原因
成型時被污染﹑粗化液溫度太低時間太短﹑粗化液失效﹑制 件配方與粗化液不匹配等 ?表面發黃﹑粗化過度
粗化液溫度過高時間過長﹑粗化液配方問題等 b. 活化后表面不變色
敏化液失效﹑敏化溫度低于10℃等
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塑膠電鍍常見問題
3. 化學度出現的缺陷
10
TOLUEN甲E 苯
15 ETHYL ACETAT乙E 酸乙酯
40
ISOBUTYL ALCOHO异L丁醇
15 METHYL ISOBUTYL KETONE 10
METHYL ISOBUTYL KET甲ON基E异丁基酮
5 2-BUTHOXY- ETHANOL
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MINERAL SPIR矿IT物精油
树脂
颜料
溶剂
喷后的湿漆膜
干燥过程中
干燥后的漆膜
15
干燥過程 溶剂挥发
双组份 聚合
漆膜干燥過程
油漆
湿漆膜
硝基漆 丙烯酸油漆
丙烯酸聚胺脂 快干漆
丙烯酸聚脂漆
热聚合
热固型氨基醇酸漆
热固型丙烯酸漆
干漆膜
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常見烤漆不良 漆膜固化不良
描述:
表现为漆膜软, 很容易被划伤； 相应的耐溶剂性能表现差。
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通常是漆膜树酯交链不够好， 而交链不够的主要因素有： １涂料中树酯分子或添加剂选择不合适； ２干燥时间不够； ３高温漆或双组份漆烘烤温度不够； ４双组份漆固化剂配比不对。
? 敏化劑﹕是一種還原性物質﹐當其吸附在表面時﹐能在活化液中
將金屬離子還原為金屬分子。常用的敏化劑----- 二價錫鹽﹑三價
鈦鹽等。
? 敏化機理﹕SnCl2 水解
Sn2(OH)3Cl
( 厚度10～1000埃凝膠狀物質)
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4. 敏化----- 注意問題點
? 沉積的重要性﹕越致密化學鍍誘導期越短﹐鍍層越均勻﹐結合力 越好。但過量﹐催化金屬微離就會堆積﹐引起化學鍍層疏松多孔。
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纤维或毛丝：
? 主要来自衣服纤维，人 员走动太多，未穿防尘 衣。
? 也有来自劣质空气过滤 网。
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二、塑膠電鍍簡介
定義﹕塑料表面通過金屬化方法沉積一層薄的金屬層﹐然后再在這 層薄的導電層上進行電鍍加工的方法。
電鍍流程﹕
工件 去應力
化-活化
清洗
除油
水洗 粗化 除鉻
解膠
水洗
化學鍍
清洗 清洗
敏 電鍍
4
树脂 溶剂
油漆的組成
颜料 添加剂
5
樹脂
一种固態, 假固態或液態的透明或半透明的聚合 物，用于连接颜料，使得油漆 具有光泽、硬度
和附着力
树脂可以是天然的或人工合成的，其主要功能是 使油漆或 清漆形成连续的膜附着在基底材料上。油漆或清漆由液态 转变成固态的过程叫做“成膜 过程”。成膜的原理有两种
： ? 物理成膜：单纯地靠溶剂蒸发成膜。例如， 硝基产品以
粗化程度
表 面 特徵
粗化不足 粗化适宜 粗化稍过度 粗化过度 粗化严重过度
表面平滑有光澤,對強光源反射擊好 表面微暗,平滑但不反光 表面明顯發暗,但仍平滑 表面呈白絨狀 表面有裂紋,疏鬆
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45
4. 敏化
? 目的﹕塑件置于敏化劑溶液中﹐使其表面吸附一層易于氧化的金 屬離子﹐以便活化時被氧化﹐在表面形成 “活化層”或“催化 膜”。
? 塑膠的結構與前處理對敏化的影響﹕ ※ 過度粗化時粗化殘留液清洗不干淨﹐流出會溶解掉其它部位膠
狀錫鹽﹔ ※ 塑件中盲孔﹑凹坑﹑夾縫內的酸液不易同時洗淨﹐同樣流散出
來。
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5. 活化
? 目的﹕在塑膠表面形成有催化活性的貴金屬薄層﹐該薄層在化學 鍍時做為氧化還原的催化劑﹐在化學沉積時加速反應。 ? 常用的活化類型﹕硝酸銀型﹑氯化鈀型﹑膠體鈀型。 ? 其它活化法---- 直接活化法﹕塑膠表面直接噴射催化金屬等﹐如 膠態鈀直接活化發﹐優點在于不需敏化﹐適用于ABS﹑AS﹑PP等﹐但 活化液配制復雜﹑成本高。
? 要點﹕除油后表面要能很快被水浸潤﹐為粗化做准備。
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2. 除油
? ABS 典型脫脂除油工藝
配方與工藝 NaOH / g Na3PO4 / g Na2CO3 / g 洗滌劑 OP乳化劑 溫度 / ℃ 時間 / min
Hale Waihona Puke Baidu
1 50～80 30 15 3～5
40～50 30～40
2
50 30 7～10
40～55 10～30
及热塑型丙烯酸 产品
? 化学成膜：通过化学反应使得油漆或清漆固化
6
按树酯种类分涂料可分为 :
? 环氧树酯漆 ? 丙烯酸漆 ? 聚氨酯漆 ? 醇酸漆 ? 酚醛树酯漆 ? 聚酯漆 ? 混合树酯漆……
7
颜料
颜料是带有颜色的化合 物，经过精细研磨后以 粉末的形式加入油漆。 其作用是使油漆具有颜 色，同时改变油漆的遮 盖能力。好的颜料应该 具有出色的耐光性和耐 候性，经过长时间的使 用，油漆的颜色和遮盖 能力都不会改变。
1
一、塑膠烤漆簡介 二、塑膠電鍍簡介 三、案例分享
2
一、塑膠烤漆簡介
涂料是一種涂覆于物體表面能形成一層連續 性固態涂膜的一類液體或固體材料之總稱 早期以植物油為主要物質﹐如﹕桐油﹑大漆
涂料俗稱“油漆”
3
油漆的分類
1.按形態分類﹕ 溶劑性油漆﹐水性油漆﹐UV油漆 2.按用途分類﹕ 通用涂料﹑特殊功能涂料 3.按成膜工序分類﹕ 包括底漆和面漆 4.按施工方法分類﹕ 噴涂﹑淋涂﹑刷涂等 5.按顏料情況分類﹕ 色漆(底漆)和清漆(面漆) 6.按成膜機理分類﹕ 溶劑揮發型﹑自反應固化型﹑加熱固化型﹑光固化型 7.按成膜物質分類﹕ 底漆多為丙烯酸涂料﹐面漆為聚氨酯涂料
鍍前處理
沉積金屬層
電鍍
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流程示意
粗化 化學鍍前處理
活性點
導電層
化學鍍
電鍍
電鍍層
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去除應力 除鉻 解膠
鍍前處理
除油 清洗
水洗
粗化
敏化- 活化
清洗
1. 去除應力
熱變形溫度下10 ℃ ～20℃處理一定時間
2. 除油
? 即脫脂----- 除去表面油污及低分子析出物﹔
? 分類﹕鹼性脫脂法﹑酸性脫脂法﹑溶劑脫脂法。
2 100～140 200
3 400 350
4 60～75 200～250
5 400 350
6 20 600
水(ml/L) 溫度/ ℃ 時間/min
45 50～60 50～100
20～60 30～60
400 30～60 30～60
20～70 80～120
1000 70 20～45
400 70～75 3～5
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起泡
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起泡的原因 通常是基底有污垢、小凹孔、磷化渣质、 水汽等被封在漆膜底下，漆膜在烤干或 受热时，这些物质彭涨将漆膜顶起造成。
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针孔
描述: 小凹穴，通常直径小于 1MM。
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針孔
現象:指涂膜表面被針尖刺過樣的小孔,類似皮革毛孔
產生原因:
1.清漆中含有雜質
2.顏料分散不良 3.油漆中溶劑揮發快 ,且用量較多
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3. 粗化---ABS 不同時間粗化效果
0min
10min
15min
25min
20min
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3. 粗化------Bayer 等級PC/ABS粗化效果
ABS組份比例﹕ T45 >T65 >T85 粗化效果﹕T45 >T65 >T85
T45
T65
T85
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3. 粗化------ 常見粗化問題
? 沉淀抑制剂
? 絮凝抑制剂
最常用的有：
? 防针孔剂 ? 紫外线吸收剂
? 整平剂
10
功能
溶剂
? 溶解其它材料形成溶液。
? 将油漆稀释到合适的粘度以便施 油 漆 工。 例如：
- 可以保证调配比例的稳定
- 可获得正确的喷漆粘度
溶剂在油漆的干燥过程挥发而不 会留在油漆中。通常所说的香蕉 水是一种混合溶剂。
用醇類或烴類脫脂
除靜電
涂丙稀酸底漆
烘烤
涂丙稀酸面漆
烘烤
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油漆的干燥
油漆由液态固化形成漆膜的过程叫做干燥 干燥過程中溶剂從油漆中揮发 ﹐树脂在干燥过程中硬化成膜
干燥 過程
溶劑揮發成膜 (風干)
氧化(樹脂與空氣 中氧氣反應 )
化學反應成膜
熱聚合 (烘干 )
底漆
雙組份聚合
面漆
常 用 油 漆
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化学反应干燥过程
放大之后中间有核 ,通常是
*素材被含硅类的物质污染。 *素材未很好清洁。 *裸手接触工件。 *油漆一次喷涂太湿。 *油漆体质敏感。
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预防鱼眼的产生
a) 待喷漆工件要合适地封闭保存 b) 工件在喷漆前作合适清洁。 c) 喷漆环境通风良好，采风过滤良好。 d) 避免第一道喷涂太湿。
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与鱼眼相似的其它缺陷 ---1.水泡
29
应力纹
在5520机壳上常出现应 力纹的地方
30
应力纹
? 素材背面该点为注塑口， ? 所用油漆溶剂较强。
31
咬底
? 素材成型过快； ? 涂料所用溶剂太强 （表
现为同样的素材， A涂 料不咬底，而 B涂料咬 底。）
32
脏点/尘点/异色点
33
脏点/纤维/异色点
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颗粒产生原因
素材本身灰尘未被去处； 油漆未过滤， 或滤网太粗或太脏； 油漆本身夹杂异色颗粒； 喷房、流平间、烤房等环境被污染； 调漆间脏污，油漆未盖好； 调漆罐、供漆管路、喷枪清洗不够。 压缩空气未过滤，或滤网太脏。
塑膠表面 處理作用
塑膠表面處理必要作用
保護 裝飾 觸感 特殊作用
抗輻射 ﹐ 防靜電﹐ 抗腐蝕﹐ 耐刮擦
賦予產品表面不同視覺效果，如金屬效 果、熒光效果、變色效果等
絲質手感、橡膠手感、磨砂手感等
防靜電﹐導電﹐示溫﹐耐高溫﹐防火 發光﹐熒光﹐反光、 EMI ( 防電磁波干擾 ) 、 EMS ( 防止被電磁波干擾 ) 等
催干剂
香蕉水(溶剂) 调配好的油漆
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某涂料稀释剂成分表
涂料名稱(PLANET SV-8 META DARK GP IRX 2)180 涂料名稱(PLANET THINNER #174 N)o.2
溶剂种类
重量比例(%)
溶剂种类
重量比例(%)
ETHYL ACETAT乙E 酸乙酯
29 HEPTAN庚E 烷
? 工件表面被溅上水珠。 ? 你见过水性漆出现此缺
陷吗？
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与鱼眼相似的其它缺陷 --- 2.油污
? 工件表面被轻质油污染 .
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起云/斑纹
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起云/斑纹
起因:
常见于银粉漆，主要是银粉排列不一致。 主要原因有： １十字交叉喷涂； ２使用太差的稀释剂；或稀释剂加入太少。 ３枪未调好； ４喷涂手法不正确。 5 素材厚薄不一（这种情况常叫应力纹）。
4.油漆表面張力大 ,粘度高,流動 性差 ,氣泡稀放性差 5.油漆長時間攪拌 ,形成無數微細 空氣泡
6.底漆與面漆互溶性差
7.底漆預烤溫度高 ,再噴漆時 溶劑急劇揮發
8.閃幹不充分
9.涂膜噴涂太厚 ,且表幹太快
10.烤爐前段溫度太高
11.作業環境溫度太高 ,或噴涂 時有水分帶入涂膜中
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鱼眼
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产生鱼眼的原因
普通颜料 均匀、基本的 颜色
金属颜料 普通及透镜型 铝粉
云母颜料 带有颜色的云 母或珍珠粉
8
颜料的种类
颜料
有机颜料
无机颜料
银
粉
云母(珍珠)粉
9
添加剂
? 抗剥落添加剂
添加剂
? 柔顺剂
具有各种特性的化合 物 ，通常是少量加入 油漆 中，以获得或改 善油漆
? 固化加速剂 ? 抗磨蚀添加剂 ? 分散剂
的特殊性能。
3 DIACETONE ALCOH双OL
7
XYLEN二E 甲苯
3 ISOPROPYL ALCOHOL
11
ISOPROPYL ALCOH异OL丙醇
1 6-BUTYL ALCOHOL
4
NON-HAZARDOUS INGREDIENTS
29 NON-HAZARDOUS INGREDIENTS 0
12
典型ABS 涂裝流程
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6. 還原或解膠
目的﹕通過加入還原性溶液﹐將活化層殘留的銀離子﹑鈀離子還 原﹐或活化鈀的膠體層“解膠”﹐裸露出具有還原活性的金屬層﹐ 為化學鍍做准備。 還原性溶液﹕硝酸銀一般可用甲醛水溶液還原﹔氯化鈀可采用次亞 磷酸鈉水溶液還原。
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化學鍍
原理
經過敏化- 活化后的鍍件表面密布一層催化活性中心﹐作為“結晶 核”﹐化學鍍液中金屬離子﹐在“結晶核”周圍被還原為金屬層( 厚度 0.05 ～0.8 μ m)﹐并逐步擴大﹐ 形成功能性鍍層。