油漆知识与应用3.docx
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油漆知识与应用3.docx
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油漆知识与应用3
油漆知识与应用
吴添灶
wutz@
摘要:
我国涂料工业发展迅速,新品种、新工艺不断涌现。
如:
光固化涂料、粉末涂料、船舶漆、乳胶漆、水性漆、防锈与防腐蝕涂料、電工绝缘涂料等等。
本文着重油漆作用、种类、特性及在塑胶件中的应用。
关键词:
塑胶件油漆知识应用
一、塑料表面涂饰的目的和意义
塑料制品的制造,在混料中可以使塑料着有所需的颜色,但是,由于塑料用途日益广泛,表面装饰要求愈来愈高,靠混色工艺所得到的效果已不能满足人们的要求,为此出现了塑料表面二次加工。
塑料表面涂饰可达到以下几个目的:
1.改善塑料表面质感,通过涂饰可造成金、铝、铜等金属感或木质感。
2.遮掩制品成型过程中产生的一些欠缺及划伤。
3.可改善或提高制品表面的光泽、硬度、耐划伤性。
4.可提高耐候性、耐旋光性、阻燃性、耐溶剂性、耐药品性等性能,还能根据需要赋予塑料表面防静电、导电等新的物理性能。
5.对中、低发泡的合成木材,做木纹装饰。
二、塑料用涂料选择的基本原则
塑料的种类繁多,对涂料性能的要求也各不一样,产品的施工条件各不相同,因此需要多种涂料来涂饰,在根据塑料的特点及应用环境进行选择和设计涂料配方时应注意如下几个方面:
1.根据被涂塑料的性质来选择涂料。
用于塑料表面的涂料首先应具备两个基本性质:
A、涂料对塑料必须具有良好的附着力。
这与涂料与塑料的搭配有关。
塑料不同于金属,它也是高分子材料,不同的塑料有着它特有的结构和性能,对于极性较强的,表面张力比较高的塑料如聚氯乙烯、ABS塑料,在选择涂料用树脂时应选择具有一定量如羧基、羟基、环氧基等极性基团的树脂,或在设计配方时保留一定量的极性基团,如丙烯酸树脂中引入一定量丙烯酸或甲基丙烯酸、丙烯晴单体共聚,这样有利于附着力提高。
反之像聚乙烯、聚丙烯非极性塑料,应选择结构相似的树脂如氯化聚丙烯、石油树脂与环化橡胶的共聚物。
这样可在接口上形成互混层,甚至使链段相互缠结有利于提高附着力。
B、涂料不能过分溶蚀塑料表面。
对于一些耐溶剂性很差的塑料如聚苯乙烯、AS塑料、聚碳酸脂,在选择涂料设计配方时应密切注意涂料的溶解度参数,使之在保证附着力的情况下将溶剂选择在溶解区的近边缘处。
如上述塑料可以先醇酸涂料、聚氨酯改性油,或是以醇类为主的溶剂,这样可以溶解的丙烯酸酯涂料就不至过分溶蚀塑料表面。
对于那些非极性塑料和热固性塑料则不必担心溶剂溶蚀问题,涂料的选择范围较宽。
2.根据塑料制品对涂膜性能要求来选择涂料。
塑料用涂料按性能分,可以分为户内使用、户外使用及特殊用途涂料。
对于户内使用涂料多注重装饰效果,对理化性能有一定要求但并不是很高,在这种情况下使用单位往往重视涂膜干燥速度、装饰效果、花色品种、价格等方面,如电视机外壳、玩具、灯具等等,这样可以考虑醇酸涂料、丙烯酸涂料、丙烯酸硝基涂料等。
对于户外使用的塑料用涂料多重视防护效果,要求保光保色性好,要耐湿热、耐盐雾、耐紫外线、耐划伤等,如汽车外壳、手机外壳、摩托车部件、安全帽等,在选择涂料时选择耐候性好的双组份脂肪族聚氨脂涂料、交联型丙烯酸涂料及低温固化氨基涂料。
又如塑料制品表面真空镀金属的底面漆、塑料制品的防静电涂料、阻燃涂料、导电涂料,这些涂料除具有一般塑料用涂料性能要求外,还要设法具备以上的特殊性能。
三.油漆的种类
以下是较常用于喷电话机壳之油漆种类及比较:
种类
单层喷涂用作面漆
两层喷涂
调合配比
(重量计)
固化条件
用作底漆
用作罩光面漆
单组份丙稀酸
有色
有色
X
一般不会
油x100
天拿水x100~200
60℃x20分钟
双组份PU
有色
有色
透明
油x100
天拿水x50~100
硬化剂x50
70℃x40分钟
单组份UV
有色
(遮盖力较弱)
X
绝对不会
透明
油x100
天拿水x0~100
60℃x3分钟
+
UV照射一次
各种树酯化学结构比较
丙稀酸单体(AcrylateMonomer)
CH2=CH-C
聚氨酯(Urethane)
O
R-N=C=O+HO–R’R–NH–C–O–R’
Hydroxyl
羥基
Isocyanate
异氰酸酯
Urethane(Stable)
聚氨酯
辐射固化丙稀酸酯(Radiation-Curingacrylate)
Polymerisable
doublebond
四、各种油漆的性能参数
(比较几种最普遍使用之机壳喷漆性能)
方案
底漆
固化条件
面漆
固化条件
应用例子
适合设备
漆膜聚合化学结构
硬度
(ABS+PC底材)
耐磨度:
#0000钢丝磨10次
耐化学品耐溶剂
完全固化时间
备注
1
/
/
单组份
丙稀酸
(造色)
70℃x20分钟
电视,
音响机壳
人手或
自转带+隧道炉
单链式
(无架桥)
F~H
很大刮花
非常差
加热后
1天内
容易受压变质,不可以实时包装
2
单组或双组份
丙稀酸
(造色)
70℃x20~40分钟
双组份
丙稀酸
罩光
70℃x
40分钟
摩托配件,
手机壳
人手或
机械手+柜式炉
网状架桥
H~2H
少少刮花
较差
加热后
7天内
最容易受压变质,不可以实时包装
3
单组份
丙稀酸
(造色)
70℃x20分钟
单组份UV罩光
60℃x
3分钟+
UV一次
化妆品壳,手机壳
自转带+隧道炉
多角密集架桥
F~4H
完整
良好
UV后
立即
不会受压变质,可以实时包装
4
/
/
单组份UV+颜料(造色)
60℃x
3分钟+
UV一次
化妆品壳,手机壳
(较便宜)
自转带+隧道炉
多角密集架桥
F~4H
完整
良好
UV后
立即
不会受压变质,可以实时包装
五.油漆的工序
(1)底漆
底漆包括GM/SM油剂及溶剂(天那水)两部份,由于容易着尘,使用时需要加倍小心,喷涂车间要做好防尘功夫。
A.搅油
在未开油前,先将GM/SM油剂桶盖打开,并用金属杆(铝质角条为最佳)把它彻底搅匀,每次用后必定要将罐盖彻底清洁及锁紧。
B.开油
在枰磅按以下比重之重量的油剂及天那水分别量出及灌入容器内彻底搅匀(一经开油后,必须在12小时内用完),如容器有自动搞匀设备更为理想。
GM/SM油剂100克
99483天拿水200克
喷涂黏度8至10秒(岩田IWATANK-2杯在25℃室温)
C.洗净
喷涂前,自将需要喷涂之工件表面用酒精IPA(IsopropyIAlcohol)彻底抹干净。
D.喷涂
枪咀、油门开细、由其喷银漆,一定要尽量喷干。
先用天那水将喷枪洗净,把喷枪调较好,(枪咀直径1.5亳米,气压为4.0公斤/厘米),将枪咀贴近喷涂部份(距离约100至200亳米),连续喷三层厚(干后漆膜厚度为10~12微米)即可。
E.摆放(流平)
喷涂后由漆膜全湿状态要摆放一段短时间(约5至10分钟)至表(面)干才焗炉。
其间,溶剂会蒸发及表面达至流平。
但由于漆膜在未干时会十分黏湿及容易着尘,摆放的过程也要注意隔尘。
F.焗干
工件放进焗炉内,用70度摄氏温度焗20分钟即可。
G.焗炉控制
焗炉要选用有恒温控制装置的,温度平均分布十分重要,管道式(无门盖连输带)焗炉或柜式焗炉都可使用。
如果工件形状太单薄,受不了70度气温而变形,可以延长焗干时间来保偿,获得同等热量效果。
例如:
情况焗炉温度焗干时间
170度20分钟
265度25分钟
360度30分钟
4风干2小时
H.表面要加喷透明面漆
如果喷GM在漆后表面需要加喷透明面漆(双组份PU或UV形),GM底漆焗干后应摆2小时或以上才喷上面漆。
(2)UV面漆
A.
喷涂程序
1.
三成UV光固化喷漆大多为单一使用形,无需调稀。
开盖后先用铝条将油漆彻底搞匀。
2.
用滤网过滤。
亮光漆
:
用400号滤网
哑光漆
:
用200号滤网
3.
一般方法喷涂,调合天那水及标准漆膜厚度按以下表示(以漆膜完全硬化计)。
UV形号
调合天那水
漆膜厚度(微米μm)
500HS,500HS(M)面漆
500HS
/
UV#500天那水
:
15~20
100
/
0~50
512-1G,512-1M,512HD,
513M,AFHC010面漆
单一使用
GM或UVP气干底漆
GM
/
99483
:
10~12
100
/
200
514G,514M面漆
单一使用
VMU135-1,VMU135-1M底漆
VMT150,VMT150M,
VMT150-1,VMT150-1M,
VMT708HS,VMT708HS(M)面漆
4.
由于UV亮光清漆表面极度光滑,尘点问题便较明显,往往容易造成较高的坏货率。
选择喷涂程序,请参考以下建议:
配合良好除尘设施
使用不同效果之UV漆所产生之坏货率
喷涂设备
固化设备
全哑光效果
半光哑效果
全亮光效果
人手喷涂
二段式运输带(IR+UV)
10%以下
10%至20%
20%以上
全自动喷涂
二段式运输带(IR+UV)
5%以下
10%以下
10%至15%
B.
硬化工序
设备:
二段式运输带隧道炉(人手喷涂)
1.
IR加热段
目的是使漆膜中的溶剂蒸发出来(在UV光固化之前),用IR(红外线)灯效果较为理想。
2.
UV光固化段
目的是使漆膜中的分子产生架桥结构。
UV光管
:
(以每个照射方向计)80瓦/厘米(臭氧管)x1枝
安装位置
:
管身跟工件距离为150毫米
除尘间(净电法)
喷涂间(人手或自动)
加热段(IR管)
光固化段(UV管)
来件摆放
隧道炉
成品检查
→
形号
流平时间
加热处理
光固化处理
运输带速度
GM或B有色气干底漆
1~2分钟
60℃~70℃x20分钟
1米/分钟
真空电镀UV底漆(VMU)或UV面漆
60℃x2~3分钟
照射一次
5米/分钟
备注:
.一般情况,喷气干底漆及UV面漆会分开使用2条个别的隧道炉来处理。
.隧道炉长度=运输带速度╳处理时间
六、应用方面
1、、在喷油漆时应该注意些什么问题(喷底漆后)
a)目的:
让操作人员明白喷涂作业调整标准操作方式使操作时能够得心应手减少浪费物料与时间
b)适用范围:
本规范适合所有喷涂作业。
c)内容:
不良现象
发生原因分析
改善对策
麻点
(喷涂不足)
喷涂太薄
加大出漆量,放慢速度
涂料太快干
改用慢干溶剂,降低吹付压力,减小喷枪距
出漆量前大后小
出漆方式必为前后平均
供料不足
主干管路部分采用大管径管路供料
清洗管路(含喷枪)
调整供料压力(或提高供料桶高度)
喷枪雾化不良
清洗喷盖,依照喷枪使用说明检查与调整
异物
(杂质)
空气不干净
检查送风系统是否合理除尘不干净
油漆不干净
重新过滤(必要采用更细滤网)
气泡
涂料消泡滋润不良
更换涂料并知会供货商改善
素材多孔
知会成型部门
各枪出漆量相差太大
调出漆量(尽量平均供料)
搅拌太过激烈
改变搅拌方式
缩边
(边缘无色)
涂料太慢干
改用快干溶剂,拉大喷枪距离
气温太低
改用快干溶剂,拉大喷枪距离
时深时浅
(同支治具)
管路有气泡
将气泡排出
供料不稳定
调整压力,供料高度
管路堵塞(含喷枪)
清洗管路(含喷枪)
阴阳色
(同面)
喷枪配置不当
改变喷枪的角度,加大喷枪距离
涂料中染料浓度太高
降低染料浓度
涂料太慢干
加大喷枪距离(增吹付压力)
改用快干溶剂
转料太快(离心力大)
降低转料速度
喷枪雾化不良
洗净喷盖
环境温度太低
5℃以下不适宜喷涂
色泽差异
(异面)
治具转动不良
及时修理治具
转动太慢
加快转料速度
转料皮带异常
更换皮带
橘皮
喷枪角度太斜
调整角度
不良现象
发生原因分析
改善对策
橘皮
粘度太高
添加溶剂降低喷漆黏度
前面喷得太薄
出漆方式改为前后平均
喷枪配置太远(枪与枪之间)
调整枪与枪之间的距离
吹付压力太大
减低吹付压力
喷数太多
减少喷枪数量
涂料太快干
改用慢干溶剂
水点
喷房水幕水量太大
减少水幕水量
油漆有水
检查配漆方式与涂料
空气管路有水
检查空气管路
白化
湿度太高
在涂料中加A3(防白水)
涂料太快干
在涂料中加A3(防白水)或改用慢干溶剂
喷涂太厚
降低出漆量薄喷
边缘积漆
涂料沾度太低
减少溶剂用量
角度太斜
尽量保持产品被喷涂面与喷枪垂直
先喷产品下部再喷其上部
先喷产品上部再喷下部
转料速度太快(离心力太大)
降低转料速度
吹付压力大(涂料移位)
适当降低吹付压力
吹付压力太小(太湿)
适当增大吹付压力
素材被侵蚀
涂料浸蚀力太强
改用浸蚀力较弱的溶剂
一次喷涂太厚
改用多次喷涂(增加喷枪)
喷枪距离太小
喷枪距离加大
吹付压力太小
吹付压力加大
流漆
喷涂量太多
调小喷枪出漆量降低喷涂量
涂料粘度太低
减少溶剂添加
主轴速度慢
主轴速度加速
油点
空气中含油污
更换过滤器
素材油污
用去渍油(脂肪族溶剂)擦拭
涂料本身不良
更换涂料,并知会供货商
喷涂不均
喷枪配
置不当
喷幅
如喷涂层太厚加大喷幅
出漆量
减小出漆量(最明显)
吹付压力
增大吹付压力(最不明显)
喷枪角度
视实际而定(用1支枪喷喷涂,检视比较结果)
喷枪距离
如喷涂层太厚,则稍加大喷枪距离
喷枪异常
依照喷枪使用说明检查与调整
不良现象
发生原因分析
改善对策
同支治具前后产品厚薄不一致
管路配置不当
增大供料主干部分管径
压力不稳定
增大供气主干管路流量到稳定
管(含喷枪)堵塞
清理管路(含喷枪)
供料不足
增大供料部干路管径
供料泵异常
检查供料泵
涂料太少(重力式)
检查供料桶
有气泡
排出气泡
调枪时间有调半格
确定是采用整格调试
发亮
(钛金漆,消光漆)
配制前搅拌不好
适当补充铝粉(或消光剂)
使用搅拌不好
增大搅拌频率
涂料太慢干
改用快干溶剂
喷涂层太厚
薄喷
吹付压力太小
加大吹付压力
表面粗糙
(钛金,消光漆)
使用过程中搅拌不好
增大搅拌频率
涂料太快干
改用慢干溶剂
喷涂层太薄
厚喷
吹付压力太大
减低吹付压力
密着性不佳
涂料不适当
更换涂料并知会供货商改善
干燥不完全
检查烤箱和UV灯管及制程条件
素材油污或使用错误素材
与客户研讨
硬化条件不符
检查制程条件
异味
涂料不适当溶剂残留
更换涂料并知会供货商改善
硬化条件不符
检查烤箱和UV灯管
UV灯管角度不对
调整UV灯管
底部不干
UV灯管角度不对
调整UV灯管
IR灯管高度不对
调整降低IR灯管
发黑
蒸着时加热电流太大或时间太久
降低加热电流缩短时间
蒸着时工件与电极距离太近
加大距离或改变治具插入角度
蒸着时工件正面与电极角度垂直
改变治具插入角度
电镀黄斑
空气中含油污
更换过滤器
素材油污
用去渍油(脂肪族溶剂)擦拭
涂料油污
更换涂料,并知会供货商
电镀白斑
喷房水幕水量太大
减少水幕水量
油漆有水
检查配漆方式与涂料
空气管路有水
检查空气管路
闪银底漆+UV面漆问题分析
类形
原因
改良方法
面漆有凹点
1.面漆有水或有油
2.底漆喷完受污染
1.加UV面漆添加剂
2.改善设备及操作
面漆有凸点
1.底漆污槽(分散不好)
2.底漆银浆差
3.底漆太弱,给面漆溶掉
4.面漆太薄
5.底漆喷得太干
1.改良底漆分散方法
2.改底漆银浆
3.改底漆树酯
4.加厚面漆
5.底漆改喷较湿
面漆有橙皮
1.面漆配方不够流平
2.面漆黏度太高
3.面漆喷得太干
1.加UV面漆添加剂
2.加慢干天拿水喷面漆
3.面漆改喷较湿
掉面漆
1.底漆有BYK或腊粉
1.改底漆配方
掉底漆
1.底漆太弱,给面漆溶掉
2.面漆太强,溶掉底漆
1.改底漆树酯
2.加快干天拿水喷面漆
底漆发克/发花
1.底漆太弱,给面漆溶掉
2.面漆太强,溶掉底漆
1.改底漆树酯
2.加快干天拿水喷面漆
2.喷油漆后应做哪些实验
涂膜性能检测是涂料检测中最重要的部分,涂膜的检测结果基本反映了产品的质量水平和它的功能水平。
涂膜性能检测的内容主要包括4个方面:
a)基本物理性能的检测,其中有表现及光学性质、机械性能和应用性能(如重涂性、打磨性等);
b)耐物理变化性能的检测,如对光、热、声、电等的抵抗能力的检测;
c)耐化学性能的检测,主要是检查涂膜对各种化学品的抵抗能力和防腐蚀(锈蚀)性能;
d)耐久性能的检测,主要是检查在各种气候类型区域里,大气各种因素如日光、风、雪、雨、露、温度、湿度、氧气、化工气体等对涂膜所起的老化破坏作用。
在此介绍两种涂膜检测方法:
a)铅笔硬度测试方法:
本方法是用已知硬度的铅笔来测定漆膜的相对硬度,需要一套从6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3H、4H、5H到6H的铅笔。
将铅笔削至笔芯露出笔杆约0.63cm(注意勿削笔芯),在细砂纸上将笔芯顶端磨平,使之成正圆柱体,然后将它成45℃角放在漆膜上以一定压力向前推进,不能划破漆膜的最硬铅笔号即为漆膜的硬度。
b)附着力测试方法
附着力是指漆膜与被涂漆对象表面通过物理和化学力的作用结合在一起的坚牢程度。
根据吸着学说,这种附着强度的产生是由于涂膜中聚合物的极性基团(如羧基和羟基)与被涂物表面的极性基相互结合所致,目前测定漆膜附着力一般可用十字划格法,即:
用保险刀片在漆膜上切6道平行的切痕(长约10~20mm,切痕间的距离为1mm),应切穿漆膜的整个深度,然后再切同样的切痕6道,与前者垂直,形成许多小方格,划格结果形成的图形如下图所示:
大於4級的嚴重脫落
5
4
3
2
1
0
十字划格法测定附着力:
0——最好,5——最差
划格后用胶带法相配合,胶带一般为25mm宽的半透明胶带,背材为聚脂薄膜或醋酸纤维,将胶带贴在整个划格上,然后以最小角度撕下,结果根据漆膜表面被脱落面积的比例来判定。
c)漆膜厚度测定
依工作原理来分,基本上分为两大类:
磁性法和机械法。
a.磁性法:
根据被测底材不同,又可分为磁性测厚仪和非磁性测厚仪。
磁性测厚仪主要是利用电磁场磁阻的原理来测量钢铁底板上涂层的厚度;非磁性测厚仪则利用涡流测厚原理来测量诸如铝板、铜板等不导磁底板上涂层的厚度。
需注意的是某些涂料品种由于含有铁红、铝粉等,将对测试结果有一定的影响。
磁性法目前已成为干膜厚度测定的主要方法。
b.机械法:
使用杠杆千分尺或千分表测定涂膜厚度的方法使用较久,优点是使用时不受底材性质的限制和漆膜中导电或导磁颜料的影响,仪器本身精度可读到±2um。
但只能对较小面积的样板进行测试。
3.塑料的表面处理
塑料的种类很多,其表面性能各不相同,有的塑料如ABS、PS、PMMA等结
晶化程度不大,容易被一些有机溶剂所溶解,对于涂膜的附着不很困难,因此在涂饰前对塑料工件作简单的去油污和除静电即可。
对于聚乙烯、聚丙烯等结晶度高的、内聚力较强的塑料,不溶于任何溶剂,使涂膜难以溶解以增进附着,因此对塑料表面进行处理,从而使塑料表面改性,把低能表面变为高能表面,提高塑料临界表面张力,或是在光敏剂存在下经紫外线处理,都有利于涂料对塑料表面附着。
总的来说塑料涂饰前的表面处理有以下几点意义:
A.塑料件成型后进行涂饰前的贮存和运输过程中,由于塑料表面的静电作用沾了一些灰尘,所以要在涂饰前用离子化风除去灰尘和消除塑料表面静电,以保证涂膜洁净。
B.塑料成型中为了便于脱膜,在塑料中加了脱模剂或在模具上涂脱膜剂(如硅油),这样渗出或附着在塑料制品上将影响涂膜的附着。
通过塑料的表面处理改变塑料的临界表面张力,为涂料的附着创造条件。
对塑料的表面处理,经常使用的方法有以下几种:
打磨处理:
在经过除去附着于表面的脱模剂和油脂后,有时可用细砂纸、打磨辊筒等使表面略加粗糙,从而提高表面的机械附着力。
溶剂处理:
软质与硬质聚氯乙烯塑料,可根据其增塑剂的品种、含量和使用范围,先在各种有机溶剂中浸渍数秒钟,以去除其表面游离的增塑剂,然后轻擦干燥,也可用含有少量真溶剂如环已酮、醋酸丁酯等的水乳剂来软化表面,以增强附着力。
化学处理:
一般可采用无机酸如铬酸混和液,进行轻微腐蚀,以增强塑料的附着力,此外纤维增强聚丁二烯、对苯二甲酸塑料等可用碱处理,也有良好的结果。
此外还有化学接枝处理,如聚烯烃能与有机硅
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