摘要 : 汽車保險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。關鍵詞 : 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 , 近年來發展速度一直居于各種塑料之首 , 由于原料來源豐富、價格便宜、性能優異 , 用途廣泛 , 尤其在汽車工業、器械、家電方面消費量正快速增加。 20 世紀末世界每年在汽車領域的消費量達 45 萬 t 之多 , 再加上 PP 在型材、片材、板材和薄膜 , 市場占有率不斷擴大。 2002 年之前 PP 的年增長率保持在 7 . 5%, 在發展中國家 , PP 的消費量年增長率將是發達國家的兩倍 [1] 。隨著家電行業、汽車行業、玩具行業生產線的增多 , 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用。
由于 PP 的特征在于其結晶度高、耐溶劑性強、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注的問題。
現所研制的保險杠用 PP 塑料底漆有兩種 : 一是未經改性 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 實驗部分
2 . 1 原材料及配方 2 . 1 . 1 未經改性 PP 塑料底漆配方 ( 見表 1)
表 1 未經改性 PP 塑料底漆配方
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2 . 1 . 2 改性 PP 塑料底漆配方 ( 見表 2)
表 2 改性 PP 塑料底漆配方
2.1.3 面漆配方(見表3)
表3 面漆配方
2 . 2 生產工藝
2 . 2 . 1 底涂生產工藝
將配方量的氯化 PP 或改性氯化 PP 投入配料缸中 , 在不斷地攪拌下 , 加入混合溶劑、增塑劑、助劑 , 連續中速攪拌 10min , 過濾包裝。
2 . 2 . 2 面漆生產工藝
將配方量 40 % 的羥基丙烯酸樹脂加入配料缸中 , 依次加入濕潤分散劑、顏料及溶劑后 , 中速分散 20min , 上三輥機研磨至細度 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 , 充分攪拌后 , 將其過濾包裝。
2 . 3 性能指標
PP 底漆性能指標見表 4 。
表 4 PP 底涂的性能指標
配套面漆漆膜性能檢測結果見表 5 。
表 5 面漆性能指標
3 結果與討論
3 . 1 基料的選擇
對于底漆根據 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 樹脂進行對比實驗。對比不同情況下漆膜的附著力結果見表 6 。
表 6 不同情況下漆膜的附著力對比 / 級
從表 6 表明 , 純 PP 塑料以氯含量為 24 % ～ 25 % 等規氯化 PP 為佳 , 氯含量增加降低附著力 , 對于改性 PP , 相對純 PP 來說增加了極性 , 因此以馬來酸改性做底漆為佳。這也極為符合涂料基料與 PP 結構相似附著力好的原理。 3 . 2 增塑劑的選擇
同時 , 選擇了不同的增塑劑做成的底漆和面漆配套后的對比實驗 , 見表 7 。
表 7 增塑劑對漆膜附著力的影響
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 , 有遷移現象 , 不適于在此類漆中使用。
3 . 3 溶劑的選擇
根據對樹脂的溶解性和噴涂時揮發速度的許可 , 我們選擇較低沸點的酮類和苯類做 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及其干燥性。對羥基樹脂做了大量的篩選 , 見表 8 。
表 8 不同羥基樹脂對漆膜物性的影響
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 , 揮發速度適用生產線。
4 噴涂工藝
選用兩涂一烘的方法進行上線噴涂其工藝 : 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, 溶劑的揮發速度要適中 , 否則產生漆膜弊病。
