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家电用透明塑料部件涂料的制备与研究

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家电用透明塑料部件涂料的制备与研究
□ 严 博1,2,李达信1,2,许振阳1,2,张红1,2
(1.广州擎天材料科技有限公司,广州 510860;2.中国电器科学研究院有限公司,广州 510080)

0 前言
随着科学技术及现代工业的不断发展,塑料制品已广泛应用于家电、汽车、电子通讯等各行业,成为国民经济建设不可缺少的重要材料之一。但塑料本身的耐紫外光等环境腐蚀性不甚理想,并且在加工成型后也常产生各种表面缺陷。因此,塑料的应用必须进行“二次加工”,即用涂料对其进行涂装,起到美化装饰作用,并提高其耐蚀耐候性及使用寿命。目前透明塑料背涂工艺逐步取代底漆加UV的家电涂装工艺。由于高透明度的PMMA和PC塑料难于涂装,PC塑料因自润滑性差,故有应力开裂倾向,并且常常因为注塑成型时残留应力增大,增加开裂的倾向;PMMA断裂伸长率为2%~3%,在力学性能特征范畴基本属于硬、脆的塑料,缺口处敏感性高,在应力增加时易开裂。这些塑料基材的缺陷让很多设计成型的新款家电产品无法正常上市销售或者被迫选用透明ABS基材。但是,透明ABS塑料容易被氧化黄变,其装饰性能随时间变化迅速降低。本文主要研究一种家电用透明塑料部件防开裂涂料,该涂料将解决PMMA和PC塑料等基材难以涂装的问题,让客户可以选用透明度更高、耐老化性能更优异的PMMA和PC塑料作为机壳素材。
 
1 试验部分
1.1 水性塑料清漆的制备
在800~1 000 r/min的搅拌速度下,按照清漆配方量(如表1所示)依次加入乳液、润湿剂、流平剂消泡剂、增稠剂和水,搅拌均匀即为水性塑料涂料。
水性塑料清漆配方
注:使用前必须将涂料液充分搅匀,用纯净水稀释至施工黏度,用200~300目滤网过滤。
1.2 水性塑料色漆的制备
水性塑料色漆配方如表2所示。
水性塑料色漆配方
注:使用前必须将涂料液充分搅匀,用纯净水稀释至施工黏度,用200~300目滤网过滤。
1.3 水性塑料涂料施工工艺
(1)将家电用的PC、PMMA塑料基材表面进行预处理:在水润湿的情况下用1 000~1 500目的细纹砂纸对塑料基材的注塑夹水纹或缺陷进行打磨,然后用洗壳水擦净,再用高压 气枪吹尘。
(2)在预处理过的塑料基材表面喷涂水性塑料涂料,然后流平2~3 min,放入烘箱进行烘烤,在温度45~60 ℃下烘烤20 min,并进行涂膜外观和性能检测。
1.4 水性塑料涂料主要技术指标(见表3)
产品性能检测
1.5 试验仪器及设备
高速分散机,篮式砂磨机,喷枪,烘箱,涂4-杯,耐醇擦拭仪,划格法附着力测试仪,铅笔硬度计,色差仪,氙灯老化试验箱,UltraScan PRO光谱光度计,微型三角度光泽计。
 
2 结果与讨论
2.1 树脂的选择
基料树脂的性能直接决定了涂膜的成膜性能,在选择乳液树脂时,先使用同一成膜助剂,然后通过比较不同树脂配制的清漆所需成膜助剂用量,涂膜的成膜性、附着性和硬度来选择合适的树脂。本试验选用HD1092、PC-21、CR-763、Crysol6120或Crysol6318。表4为这5个不同型号的丙烯酸酯乳液树脂的相关性能参数比较。从表4可见,针对树脂量添加相同用量的成膜助剂,Crysol6318乳液树脂性能明显优于其他4种树脂,因此选择Crysol6318乳液作为目标涂料的基料树脂。
几种不同型号丙烯酸树脂的相关性能参数
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