塑料件喷漆技术与应用
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可以降低涂料的成本。稀释剂主要用於稀释涂料中树脂，但由於树脂的种类不同，所以稀释 剂种类不同；主要成分有机溶剂中的酮类、酯类、醚酯类。利用有机溶剂各成分沸点的不同， 乾燥速度也不同，可以制作成适合各种喷涂设备、作业方法及涂膜不同的表现。
◇颜料：成膜物质一般为无色透明。颜料即让涂膜显现所想要的颜色，有遮盖、美观、增加漆膜
手工喷涂(含 利用压缩空气，喷枪将漆雾化喷 高压无气喷涂）到工件表面成膜 淋涂 工件在工作台上，利用循环泵将 漆液喷淋在工件上 工件在连续不断往下流的漆液幕 帘下通过而涂装 利用粉末涂料在一定风压下呈 “沸腾”状态，在略高于其熔点 的预热工件表面上融合冷却后成 膜 利用辊涂机械进行辊涂 利用电晕放电使带电的雾化油漆
强度等作用。主要分类如下：体质颜料、著色颜料、特殊颜料。
◇助剂：改善涂料的施工性，涂料中添加例如催干剂、增韧剂、固化剂等；增加涂料的稳定性。
常用涂料(油漆) 2.2 常用涂料(油漆)
◇清漆：不含颜料的透明漆，由树脂、溶剂及催干剂制成的涂料。 ◇厚漆：由干性油、颜料混合而成的涂料。使用时用清油调到合适粘度。该漆干燥慢、漆膜软，
◇涂层干燥的种类：
挥发乾燥(利用稀释剂蒸发乾燥) 融合乾燥(分子与分子因挥发而相聚合) 氧化乾燥(不饱和脂肪酸与空气中氧结合) 利用架桥反应而乾燥(利用架桥剂即所谓硬化剂形成架桥而硬化) 紫外线硬化(不饱和聚脂类加入增感剂後由紫外线波长300～400nm照射後分子聚合而硬化)
烤漆作业flow 2.4 烤漆作业flow chart
UV coating flow chart
表面处理
底涂
全检
烘干
UV coating
全检
二涂
UV 烘烤炉
全检
静置
仓储待料
2.5 传统喷涂流水线示意图
表面 处理
底漆BOOTH 底漆
强 制 冷 却
面漆BOOTH 面漆
底漆烤箱
面漆静置区 面漆静置区
面漆烤箱
2.6 常用涂装工艺
涂漆方法 刷涂 自动浸涂 内容 人工用各种毛刷涂刷 工件在悬链上借链运动自动沉入 漆槽中涂漆 特点 省料费工体力劳动繁重 省工省料，生产效率高，但漆 槽熔剂挥发量大，防火要求严 漆膜均匀，质量好，但漆浪费 大 工效高，漆液损失少，便于流 水作业 工效高，漆液损失少，便于流 水线作业，但不能对工件垂直 面涂装 涂层厚度大，涂覆速度快 能采用较高粘度涂料，漆膜厚 度均匀，有利于机械化，自动 化生产 使用范围 任何形状工件，几乎任何涂 料 大批量流水线生产 各种形状工件，尤适用于大 面积工件 大批单一工件底漆涂装 适宜成批生产，且只需涂单 面的大工件
2.立即进入高温烘烤，挥发的溶剂快速干燥成膜， 2. 执行工艺规定干燥温度和时间，升温不宜太快. 内部溶剂来不及挥发 3.涂料﹑稀释剂﹑压缩空气中有油﹑水等 1.喷枪太靠近工作物 2.油漆的黏度偏低 3.喷涂的图层太厚 4.表面处理不好，涂料附着力不好 5.作业环境温度太低或周围溶剂含量太高 6.溶剂会发过慢（与涂料不配套） 严格控制油、水的进入 1.调整喷涂距离 2.调整黏度秒数 3.改善作业方式，调整图层厚度 4.选用并严格执行适当的表面处理方法 5.调整作业区域的环境温度并加强换气. 6.选用正确溶剂
涂料(油漆) 2.1 涂料(油漆)
◇涂料构成四要素：树脂、溶剂、颜料、其它添加剂 ◇树脂：构成涂料的基础，是图层的主要物质。涂料用树脂的种类：酸醇树脂、酚树脂、胺基树
脂 丙烯树脂、环(碳)氧树脂、聚胺基甲酸乙酯、矽氧树脂、氟树脂。
◇溶剂：又称稀释剂，顾名思义就是要稀释涂料，使涂料稀释到可以作业的浓度并保持溶解状态，
幕帘淋涂
流化床涂覆
适宜大型，形状不同工件
辊涂 静电喷涂
适用于平板涂装
2.6.1 高压无气喷涂
◇利用低压(0.4～0.6MPa)压缩空气带动高压泵，将涂料加压到10～20MPa的压力，经高压喷枪的特殊喷嘴喷
出形成涂层。
◇高压无气喷涂的特点是：没有一般压缩空气喷涂时的涂料微粒回溅及漆雾飞扬现象；生产率高，比压缩空气
CASHEW AKZO NOBEL 大世纪 10～15μm 20～25μm 20～25μm
膜厚的增加会增加涂料使用量，成本的增加
◇作业时所使用涂料种类及乾燥时间：
CASHEW AKZO NOBEL 大世纪 60℃×20分 80℃×40分 80℃×30分 压克力矽涂料 PU系列涂料 PU系列涂料
乾燥时间的增长会使涂膜於(化学反应)进行高分子聚合反应中增加一些不确定变数，容易造成涂膜的聚合失 败或涂膜不良的表现。
分类
优点
缺点
结晶型
流动性、耐热性好，耐化学药品性
收缩翘曲，吸水性，耐冲击性差
非晶型
尺寸安定，耐冲击性好，大多数透明
流动性、耐热性差，耐化学药品性很差
1.2 塑胶原料的特性
特性 收缩率% 成型温度℃ 烘干温度℃ 烘干用时H 热软化点℃ 防火等级 UL94 表面硬度 抗折强度 比重 价格 PC 0.5~0.7 270~300 120 3~4 130 V0 硬 110 1.2 1.2 PC/ABS 0.4~0.6 230~270 80 2~4 85 V0 硬 90 1.18 1 ABS 0.4~0.6 200~250 80 2~4 85 HB 较硬 76 1.05 0.4 PVC 0.2~0.5 160~190 70 2 80 V0 差 60 1.35 0.6 HIPS 0.3~0.5 190~230 70 2 80 HB 差 32 1.02 0.3 硬 92 1.14 PA 1.0~2.0 260~290 85 12 105 POM 2.2~2.4 190~230 85 2 90 HB 硬 100 1.42
垂流
3.2 涂装环境
◇光线好,亮度均匀 ◇温度和湿度
塑料制品喷涂温湿度： 温度：15 ~ 30℃ 相对湿度：40~70 %
◇清洁度﹕空气应保持清洁、少尘或无尘 ◇通风良好、换气适当﹕
加速涂层干燥 稀释作业区域 有害物浓度
◇防火防爆：溶剂挥发后与空气混合易形成爆炸性气体
3.3 油漆黏度
◇含义：流体内部阻碍其相对流动的特性. ◇对涂装的影响
喷涂提高几倍至几十倍。
◇适宜喷涂高粘度涂料，一次可获100～300um厚度涂层。
2.6.2 静电喷涂
◇用静电喷枪使油漆雾化并带上正电荷，与接地的工件间形成高压静电场，静电引力使漆膜沉积在工件表面形
成均匀漆膜。
◇静电喷涂比普通喷涂生产率高，成膜质量好。 ◇静电喷涂常用于大批大量生产中汽车、自行车、家用机电设备的自动生产线上。
◇工程塑料表面特性﹐不易喷涂﹐造成工程设计开发上的困扰. ◇方法：
运用物理或化学方法改变工程塑料表面极性小、 结晶度大、 表面张力低等性质﹐增加表面粗糙度和极 性﹐提高涂层附着力.
◇紫外线照射处理技术：
用高能量短波紫外线照射处理﹐使塑料表面生成极性基因﹐提高涂层的附着力.
◇电晕处理技术背景：
a.塑料制品表面装饰和防护品质要求日益提高. b.利用尖端型和狭缝型电极﹐因高电压使空气 电离产生臭氧﹐臭氧使塑料表面氧化﹐增加 极性﹐同时电场中产生动态电子﹐不断冲击 塑料表面﹐增加表面粗糙度﹐从而提高涂膜 的附着力.
塑料件喷漆技术与应用
2011.05.09 杨仲文 电)技术中心
目录 1. 塑胶原料分类及特性 2. 涂料及常用涂装工艺 3. 影响喷漆良率的因素 4. 常见喷漆缺陷及处理方法
1.1 塑胶原料的分类
塑料 熱塑性塑料 通用塑料 PE , PS, PP, 結晶性 PB T, PET PA PO M PV C 通用工程塑料 非晶性 ABS PEEK PC 工程塑料 熱固性塑料 酚醛樹脂, 尿素塑膠等 特种工程塑料 PSU LC P
3.影响喷漆良率的因素 3.影响喷漆良率的因素
人员 设备
员
喷 漆 不 良
喷漆 喷 喷 喷漆 漆
漆 漆
/
的喷
源自文库
因素
3.1 表面处理
◇据英国帝国化学公司介绍，涂层寿命受
3 方面因素制约： 表面处理占 60%，涂装施工 占 25%，涂料本 身质量占15% 。可以看出，表面处理在喷涂作业中是十分重要的一个环节。
◇对涂膜的影响：
理想状态 烘烤时间短 烘烤温度低 油漆未干燥，易造成涂膜缺陷，如： 脱漆﹑ 起泡等. 涂膜过烘烤，易造成变色﹑发脆﹑ 脱落﹑ 开裂等涂膜缺陷. 烘烤时间长 烘烤温度高
4. 常见喷漆缺陷及处理方法
缺陷 1.涂料黏度过大 2.枪嘴口径大 桔皮 3.喷涂室风速过大，溶剂会发快 4.被涂物和环境温度过高 5.喷涂压力不足喷涂距离不当 1.表面处理不干净 起泡 缺陷原因 1.改善涂料黏度 2.调节枪嘴口径 3.调节风速，选择适宜的稀释剂 4.调节温度至工艺要求 5.调节喷涂压力或喷涂距离 1.采用适宜的表面处理技术，保证被涂物表面清 洁 建议措施
以乳胶(合成树脂)为主要成分的漆。
◇大漆(天然漆)：特点是漆膜耐久性、耐酸性、耐油性、耐水性、光泽性均较好。 ◇底漆：直接涂于基体表面作为面漆基础的涂料，有环氧底漆、酚醛底漆等。 ◇腻子：由各种填料加入少量漆料配制的糊状物。主要用于底漆前，使基体表面平整。
2.3 烤漆涂层
◇膜厚：通过测试规格所需之膜厚
黏度低 a.必须多次喷涂才能得到足夠的膜厚， 以具备适当的性能 b.油漆调到愈具湿润性，愈易垂流
理想状态 黏度高 a.油漆制作过程时分裂(成分的分散)不完全 b.会导致应用时不均勻 c.易造成较大的颜料颗粒沉降或垂流，导致表 面形成斑点或暗色
◇温度的影响
温度高 黏度低 a.温度愈高，黏度俞低. b.常温附近，温度变化1℃ ，黏度变化约(2~ 10)% 温度低 黏度高
3.4 溶剂选择
◇对涂膜的影响：
挥发慢 a.深色系 b.流态较佳，恐会垂流 理想状态 挥发快 a.淡色系 b.冷得快
◇与温湿度的关系：
温度高 溶剂挥发快 温度低
湿度低
溶剂挥发慢
湿度高
◇不同的溶剂必須与相应的涂料配套使用. ◇溶剂挥发引发环境问题.
3.5 涂膜固化
◇烘烤前的流平时间:
理想状态 流平时间短 a.溶剂未挥发. b.流平性不好. 注：应根据温湿度和涂料性能等条件确定理想的流平时间. a.溶剂挥发好. b.易产生垂流 流平时间长
炎热潮湿天气有反粘现象
◇调合漆：已调制好，不用加任何材料即可使用的涂料，分油性调和漆和磁性调和漆两种。 ◇磁漆(树脂漆)：用清漆与着色颜料调配的色漆，有酚醛磁漆、醇酸磁漆等。 ◇烘漆(烤漆)：涂于基体后需经烘烤才能干燥成膜的漆。 ◇水溶漆、乳胶漆：可用水作稀释剂的涂料。水溶漆是以水溶性树脂为主要成分的漆；乳胶漆是
◇颜料：成膜物质一般为无色透明。颜料即让涂膜显现所想要的颜色，有遮盖、美观、增加漆膜
手工喷涂(含 利用压缩空气，喷枪将漆雾化喷 高压无气喷涂）到工件表面成膜 淋涂 工件在工作台上，利用循环泵将 漆液喷淋在工件上 工件在连续不断往下流的漆液幕 帘下通过而涂装 利用粉末涂料在一定风压下呈 “沸腾”状态，在略高于其熔点 的预热工件表面上融合冷却后成 膜 利用辊涂机械进行辊涂 利用电晕放电使带电的雾化油漆
强度等作用。主要分类如下：体质颜料、著色颜料、特殊颜料。
◇助剂：改善涂料的施工性，涂料中添加例如催干剂、增韧剂、固化剂等；增加涂料的稳定性。
常用涂料(油漆) 2.2 常用涂料(油漆)
◇清漆：不含颜料的透明漆，由树脂、溶剂及催干剂制成的涂料。 ◇厚漆：由干性油、颜料混合而成的涂料。使用时用清油调到合适粘度。该漆干燥慢、漆膜软，
◇涂层干燥的种类：
挥发乾燥(利用稀释剂蒸发乾燥) 融合乾燥(分子与分子因挥发而相聚合) 氧化乾燥(不饱和脂肪酸与空气中氧结合) 利用架桥反应而乾燥(利用架桥剂即所谓硬化剂形成架桥而硬化) 紫外线硬化(不饱和聚脂类加入增感剂後由紫外线波长300～400nm照射後分子聚合而硬化)
烤漆作业flow 2.4 烤漆作业flow chart
UV coating flow chart
表面处理
底涂
全检
烘干
UV coating
全检
二涂
UV 烘烤炉
全检
静置
仓储待料
2.5 传统喷涂流水线示意图
表面 处理
底漆BOOTH 底漆
强 制 冷 却
面漆BOOTH 面漆
底漆烤箱
面漆静置区 面漆静置区
面漆烤箱
2.6 常用涂装工艺
涂漆方法 刷涂 自动浸涂 内容 人工用各种毛刷涂刷 工件在悬链上借链运动自动沉入 漆槽中涂漆 特点 省料费工体力劳动繁重 省工省料，生产效率高，但漆 槽熔剂挥发量大，防火要求严 漆膜均匀，质量好，但漆浪费 大 工效高，漆液损失少，便于流 水作业 工效高，漆液损失少，便于流 水线作业，但不能对工件垂直 面涂装 涂层厚度大，涂覆速度快 能采用较高粘度涂料，漆膜厚 度均匀，有利于机械化，自动 化生产 使用范围 任何形状工件，几乎任何涂 料 大批量流水线生产 各种形状工件，尤适用于大 面积工件 大批单一工件底漆涂装 适宜成批生产，且只需涂单 面的大工件
2.立即进入高温烘烤，挥发的溶剂快速干燥成膜， 2. 执行工艺规定干燥温度和时间，升温不宜太快. 内部溶剂来不及挥发 3.涂料﹑稀释剂﹑压缩空气中有油﹑水等 1.喷枪太靠近工作物 2.油漆的黏度偏低 3.喷涂的图层太厚 4.表面处理不好，涂料附着力不好 5.作业环境温度太低或周围溶剂含量太高 6.溶剂会发过慢（与涂料不配套） 严格控制油、水的进入 1.调整喷涂距离 2.调整黏度秒数 3.改善作业方式，调整图层厚度 4.选用并严格执行适当的表面处理方法 5.调整作业区域的环境温度并加强换气. 6.选用正确溶剂
涂料(油漆) 2.1 涂料(油漆)
◇涂料构成四要素：树脂、溶剂、颜料、其它添加剂 ◇树脂：构成涂料的基础，是图层的主要物质。涂料用树脂的种类：酸醇树脂、酚树脂、胺基树
脂 丙烯树脂、环(碳)氧树脂、聚胺基甲酸乙酯、矽氧树脂、氟树脂。
◇溶剂：又称稀释剂，顾名思义就是要稀释涂料，使涂料稀释到可以作业的浓度并保持溶解状态，
幕帘淋涂
流化床涂覆
适宜大型，形状不同工件
辊涂 静电喷涂
适用于平板涂装
2.6.1 高压无气喷涂
◇利用低压(0.4～0.6MPa)压缩空气带动高压泵，将涂料加压到10～20MPa的压力，经高压喷枪的特殊喷嘴喷
出形成涂层。
◇高压无气喷涂的特点是：没有一般压缩空气喷涂时的涂料微粒回溅及漆雾飞扬现象；生产率高，比压缩空气
CASHEW AKZO NOBEL 大世纪 10～15μm 20～25μm 20～25μm
膜厚的增加会增加涂料使用量，成本的增加
◇作业时所使用涂料种类及乾燥时间：
CASHEW AKZO NOBEL 大世纪 60℃×20分 80℃×40分 80℃×30分 压克力矽涂料 PU系列涂料 PU系列涂料
乾燥时间的增长会使涂膜於(化学反应)进行高分子聚合反应中增加一些不确定变数，容易造成涂膜的聚合失 败或涂膜不良的表现。
分类
优点
缺点
结晶型
流动性、耐热性好，耐化学药品性
收缩翘曲，吸水性，耐冲击性差
非晶型
尺寸安定，耐冲击性好，大多数透明
流动性、耐热性差，耐化学药品性很差
1.2 塑胶原料的特性
特性 收缩率% 成型温度℃ 烘干温度℃ 烘干用时H 热软化点℃ 防火等级 UL94 表面硬度 抗折强度 比重 价格 PC 0.5~0.7 270~300 120 3~4 130 V0 硬 110 1.2 1.2 PC/ABS 0.4~0.6 230~270 80 2~4 85 V0 硬 90 1.18 1 ABS 0.4~0.6 200~250 80 2~4 85 HB 较硬 76 1.05 0.4 PVC 0.2~0.5 160~190 70 2 80 V0 差 60 1.35 0.6 HIPS 0.3~0.5 190~230 70 2 80 HB 差 32 1.02 0.3 硬 92 1.14 PA 1.0~2.0 260~290 85 12 105 POM 2.2~2.4 190~230 85 2 90 HB 硬 100 1.42
垂流
3.2 涂装环境
◇光线好,亮度均匀 ◇温度和湿度
塑料制品喷涂温湿度： 温度：15 ~ 30℃ 相对湿度：40~70 %
◇清洁度﹕空气应保持清洁、少尘或无尘 ◇通风良好、换气适当﹕
加速涂层干燥 稀释作业区域 有害物浓度
◇防火防爆：溶剂挥发后与空气混合易形成爆炸性气体
3.3 油漆黏度
◇含义：流体内部阻碍其相对流动的特性. ◇对涂装的影响
喷涂提高几倍至几十倍。
◇适宜喷涂高粘度涂料，一次可获100～300um厚度涂层。
2.6.2 静电喷涂
◇用静电喷枪使油漆雾化并带上正电荷，与接地的工件间形成高压静电场，静电引力使漆膜沉积在工件表面形
成均匀漆膜。
◇静电喷涂比普通喷涂生产率高，成膜质量好。 ◇静电喷涂常用于大批大量生产中汽车、自行车、家用机电设备的自动生产线上。
◇工程塑料表面特性﹐不易喷涂﹐造成工程设计开发上的困扰. ◇方法：
运用物理或化学方法改变工程塑料表面极性小、 结晶度大、 表面张力低等性质﹐增加表面粗糙度和极 性﹐提高涂层附着力.
◇紫外线照射处理技术：
用高能量短波紫外线照射处理﹐使塑料表面生成极性基因﹐提高涂层的附着力.
◇电晕处理技术背景：
a.塑料制品表面装饰和防护品质要求日益提高. b.利用尖端型和狭缝型电极﹐因高电压使空气 电离产生臭氧﹐臭氧使塑料表面氧化﹐增加 极性﹐同时电场中产生动态电子﹐不断冲击 塑料表面﹐增加表面粗糙度﹐从而提高涂膜 的附着力.
塑料件喷漆技术与应用
2011.05.09 杨仲文 电)技术中心
目录 1. 塑胶原料分类及特性 2. 涂料及常用涂装工艺 3. 影响喷漆良率的因素 4. 常见喷漆缺陷及处理方法
1.1 塑胶原料的分类
塑料 熱塑性塑料 通用塑料 PE , PS, PP, 結晶性 PB T, PET PA PO M PV C 通用工程塑料 非晶性 ABS PEEK PC 工程塑料 熱固性塑料 酚醛樹脂, 尿素塑膠等 特种工程塑料 PSU LC P
3.影响喷漆良率的因素 3.影响喷漆良率的因素
人员 设备
员
喷 漆 不 良
喷漆 喷 喷 喷漆 漆
漆 漆
/
的喷
源自文库
因素
3.1 表面处理
◇据英国帝国化学公司介绍，涂层寿命受
3 方面因素制约： 表面处理占 60%，涂装施工 占 25%，涂料本 身质量占15% 。可以看出，表面处理在喷涂作业中是十分重要的一个环节。
◇对涂膜的影响：
理想状态 烘烤时间短 烘烤温度低 油漆未干燥，易造成涂膜缺陷，如： 脱漆﹑ 起泡等. 涂膜过烘烤，易造成变色﹑发脆﹑ 脱落﹑ 开裂等涂膜缺陷. 烘烤时间长 烘烤温度高
4. 常见喷漆缺陷及处理方法
缺陷 1.涂料黏度过大 2.枪嘴口径大 桔皮 3.喷涂室风速过大，溶剂会发快 4.被涂物和环境温度过高 5.喷涂压力不足喷涂距离不当 1.表面处理不干净 起泡 缺陷原因 1.改善涂料黏度 2.调节枪嘴口径 3.调节风速，选择适宜的稀释剂 4.调节温度至工艺要求 5.调节喷涂压力或喷涂距离 1.采用适宜的表面处理技术，保证被涂物表面清 洁 建议措施
以乳胶(合成树脂)为主要成分的漆。
◇大漆(天然漆)：特点是漆膜耐久性、耐酸性、耐油性、耐水性、光泽性均较好。 ◇底漆：直接涂于基体表面作为面漆基础的涂料，有环氧底漆、酚醛底漆等。 ◇腻子：由各种填料加入少量漆料配制的糊状物。主要用于底漆前，使基体表面平整。
2.3 烤漆涂层
◇膜厚：通过测试规格所需之膜厚
黏度低 a.必须多次喷涂才能得到足夠的膜厚， 以具备适当的性能 b.油漆调到愈具湿润性，愈易垂流
理想状态 黏度高 a.油漆制作过程时分裂(成分的分散)不完全 b.会导致应用时不均勻 c.易造成较大的颜料颗粒沉降或垂流，导致表 面形成斑点或暗色
◇温度的影响
温度高 黏度低 a.温度愈高，黏度俞低. b.常温附近，温度变化1℃ ，黏度变化约(2~ 10)% 温度低 黏度高
3.4 溶剂选择
◇对涂膜的影响：
挥发慢 a.深色系 b.流态较佳，恐会垂流 理想状态 挥发快 a.淡色系 b.冷得快
◇与温湿度的关系：
温度高 溶剂挥发快 温度低
湿度低
溶剂挥发慢
湿度高
◇不同的溶剂必須与相应的涂料配套使用. ◇溶剂挥发引发环境问题.
3.5 涂膜固化
◇烘烤前的流平时间:
理想状态 流平时间短 a.溶剂未挥发. b.流平性不好. 注：应根据温湿度和涂料性能等条件确定理想的流平时间. a.溶剂挥发好. b.易产生垂流 流平时间长
炎热潮湿天气有反粘现象
◇调合漆：已调制好，不用加任何材料即可使用的涂料，分油性调和漆和磁性调和漆两种。 ◇磁漆(树脂漆)：用清漆与着色颜料调配的色漆，有酚醛磁漆、醇酸磁漆等。 ◇烘漆(烤漆)：涂于基体后需经烘烤才能干燥成膜的漆。 ◇水溶漆、乳胶漆：可用水作稀释剂的涂料。水溶漆是以水溶性树脂为主要成分的漆；乳胶漆是