摘要 : 汽車保險(xiǎn)杠聚丙烯塑料用高裝飾、高耐候性底漆及配套面漆的研制 , 討論了影響附著
力的因素及配制工藝和施工參數(shù)。關(guān)鍵詞 : 聚丙烯 ; 涂裝 ; 附著力
1 前言
聚丙烯 ( PP) 是熱塑性塑料中的后起之秀 , 近年來(lái)發(fā)展速度一直居于各種塑料之首 , 由于原料來(lái)源豐富、價(jià)格便宜、性能優(yōu)異 , 用途廣泛 , 尤其在汽車工業(yè)、器械、家電方面消費(fèi)量正快速增加。 20 世紀(jì)末世界每年在汽車領(lǐng)域的消費(fèi)量達(dá) 45 萬(wàn) t 之多 , 再加上 PP 在型材、片材、板材和薄膜 , 市場(chǎng)占有率不斷擴(kuò)大。 2002 年之前 PP 的年增長(zhǎng)率保持在 7 . 5%, 在發(fā)展中國(guó)家 , PP 的消費(fèi)量年增長(zhǎng)率將是發(fā)達(dá)國(guó)家的兩倍 [1] 。隨著家電行業(yè)、汽車行業(yè)、玩具行業(yè)生產(chǎn)線的增多 , 與其配套的 PP 塑料零部件的涂料和涂裝工藝大量推廣和應(yīng)用。
由于 PP 的特征在于其結(jié)晶度高、耐溶劑性強(qiáng)、表面極性和表面能低 , 涂膜難以附著 , 再加上 PP 塑料的多品種化 , 因此 PP 塑料涂料及其涂裝是大家十分關(guān)注的問(wèn)題。
現(xiàn)所研制的保險(xiǎn)杠用 PP 塑料底漆有兩種 : 一是未經(jīng)改性 PP 塑料用涂料 , 選用氯含量 24 % ～ 25 % 氯化 PP , 加入適量的增塑劑作為底涂 , 配套雙組分 ; 二是改性 PP 塑料用涂料 , 配套面漆用雙組分聚氨酯體系。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2 . 1 原材料及配方 2 . 1 . 1 未經(jīng)改性 PP 塑料底漆配方 ( 見(jiàn)表 1)
表 1 未經(jīng)改性 PP 塑料底漆配方
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2 . 1 . 2 改性 PP 塑料底漆配方 ( 見(jiàn)表 2)
表 2 改性 PP 塑料底漆配方
2.1.3 面漆配方(見(jiàn)表3)
表3 面漆配方
2 . 2 生產(chǎn)工藝
2 . 2 . 1 底涂生產(chǎn)工藝
將配方量的氯化 PP 或改性氯化 PP 投入配料缸中 , 在不斷地?cái)嚢柘?, 加入混合溶劑、增塑劑、助劑 , 連續(xù)中速攪拌 10min , 過(guò)濾包裝。
2 . 2 . 2 面漆生產(chǎn)工藝
將配方量 40 % 的羥基丙烯酸樹脂加入配料缸中 , 依次加入濕潤(rùn)分散劑、顏料及溶劑后 , 中速分散 20min , 上三輥機(jī)研磨至細(xì)度 10 μ m 以下 , 然后再按配方量依次將剩余丙烯酸樹脂、流平劑、消泡劑、稀釋劑加入 , 充分?jǐn)嚢韬?, 將其過(guò)濾包裝。
2 . 3 性能指標(biāo)
PP 底漆性能指標(biāo)見(jiàn)表 4 。
表 4 PP 底涂的性能指標(biāo)
配套面漆漆膜性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 5 。
表 5 面漆性能指標(biāo)
3 結(jié)果與討論
3 . 1 基料的選擇
對(duì)于底漆根據(jù) PP 塑料的性能 , 選擇了不同氯含量及不同樹脂改性的氯化 PP 、丙烯酸樹脂、純氯化 PP 樹脂進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)比不同情況下漆膜的附著力結(jié)果見(jiàn)表 6 。
表 6 不同情況下漆膜的附著力對(duì)比 / 級(jí)
從表 6 表明 , 純 PP 塑料以氯含量為 24 % ～ 25 % 等規(guī)氯化 PP 為佳 , 氯含量增加降低附著力 , 對(duì)于改性 PP , 相對(duì)純 PP 來(lái)說(shuō)增加了極性 , 因此以馬來(lái)酸改性做底漆為佳。這也極為符合涂料基料與 PP 結(jié)構(gòu)相似附著力好的原理。 3 . 2 增塑劑的選擇
同時(shí) , 選擇了不同的增塑劑做成的底漆和面漆配套后的對(duì)比實(shí)驗(yàn) , 見(jiàn)表 7 。
表 7 增塑劑對(duì)漆膜附著力的影響
從表 7 表明 , 選用 H-08 增塑劑為佳 , 因以 DOP 做增塑劑的涂膜在放置后 , 附著力下降 , 有遷移現(xiàn)象 , 不適于在此類漆中使用。
3 . 3 溶劑的選擇
根據(jù)對(duì)樹脂的溶解性和噴涂時(shí)揮發(fā)速度的許可 , 我們選擇較低沸點(diǎn)的酮類和苯類做 PP 底漆的溶劑。
3 . 4 面漆樹脂的選擇
選用高羥基含量、高耐候性丙烯酸樹脂加改性樹脂以提高其表面狀態(tài)及其干燥性。對(duì)羥基樹脂做了大量的篩選 , 見(jiàn)表 8 。
表 8 不同羥基樹脂對(duì)漆膜物性的影響
表 8 表明以 BS-1 樹脂為最佳 , 溶劑選用苯類、酮類和酯類的混合溶劑溶解效果好 , 揮發(fā)速度適用生產(chǎn)線。
4 噴涂工藝
選用兩涂一烘的方法進(jìn)行上線噴涂其工藝 : 底材用白油擦拭→吹干→靜電除塵→噴底漆→ ( 間隔 3min) →噴面漆→流平→進(jìn)烘道→ (60 ～ 70 ℃ , 30 ～ 40min) →下線。
噴涂底漆厚度在 (5 ～ 8) μ m , 2min 后噴涂面漆 , 溶劑揮發(fā)要快 , 否則影響附著力。
噴涂面漆厚度在 (30 ～ 35) μ m, 溶劑的揮發(fā)速度要適中 , 否則產(chǎn)生漆膜弊病。
