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冰箱塑料门体喷漆工艺,叙述了冰箱门体塑料件喷涂双组分聚氨酯漆的工艺,实践证明脂肪族聚氨酯漆具有优异的耐化学性和良好的机械性能
2019年07月01日    阅读量:1016     新闻来源:中国机械网 okmao.com    |  投稿

1 前 言

塑料件在成型前虽经着色处理,但其装饰效果受树脂本身颜色的影响,有一定局限性,往往需要进行喷漆处理。塑料喷涂是指采用适当的涂料,经过压缩空气通过手工或自动喷涂机,在塑料表面进行涂饰的一种工艺。塑件喷涂可增加制品的花色品种,掩饰塑件表面上的银丝、小塌坑、不明显的拼缝、色斑、污点、杂色等缺陷,提高其表面硬度,防止塑件老化,延长使用寿命中国机械网okmao.com


BCD-160W/HC 冰箱是成都科龙冰箱有限公司推出的新型产品,其上门面板、抽屉门面板,由于采用双弧面的独特造型,结构复杂,若采用传统的金属门面板,加工工艺很难满足要求,而塑料件注塑成型技术能很好地解决这种问题。冰箱门体采用ABS 材料,经过喷漆加工而成,在外观装饰及性能方面要求较高,新产品投入初期合格率只有85%,经过不断摸索和攻关,改进喷漆加工工艺,检测喷漆环境的空气洁净度, 以满足喷漆环境的要求,目前合格率达到95% 以上。


2 冰箱门体喷漆外观及涂层技术要求(见表1)

由表1可见,冰箱在外观装饰及化学性能方面要求较高。

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冰箱门体喷漆外观及涂层技术


3 工艺流程

对门体的缺陷重点打磨→酒精脱脂→静电除尘→喷丙烯酸单组分底漆(或双组分聚氨酯漆)→流平(5~10)min →烘干(60℃× 30min)→对喷涂缺陷轻打磨→静电除尘→喷双组分珠光聚氨酯罩光漆→固化(70~75)℃× 60min →静置(24~48)h →检验→合格件包装。

(1)打磨处理:用800#~1600# 砂纸打磨,消除工件表面的缺陷。

(2)脱脂:塑料制品表面残存的脱模剂(如蜡、硅酮、硬脂酸等)容易引起漆膜缩孔、附着力不良等,因此喷漆前必须进行脱脂。对溶剂敏感的塑料制品如ABS、HIPS 等,采用低级醇(如甲醇、乙醇、异丙醇等),或采用挥发速度快的脂肪族溶剂(如乙烷、180#汽油等);对溶剂十分敏感的塑料制品,采用甲苯等擦拭。

(3)静电除尘:塑料制品经注塑成型后表面有静电效应,带正电,表面易吸附灰尘,用带负离子的喷嘴对准塑料件喷扫,则正电荷即被中和,被静电吸附的灰尘失去吸附力,由压缩空气吹入集尘装置。

(4 )喷丙烯酸单组分底漆(或双组分聚氨酯漆):丙烯酸漆是以各种丙烯酸树脂为主要成膜物质的油漆,其优点为:漆膜干燥快;有良好的附着力;漆膜光泽好,且保光、保色,户外耐久性优良,不泛黄;有优良的抗化学品性能,耐水、耐高温、耐紫外线等。喷涂时注意:因丙烯酸树脂固体含量少,若粘度过大,喷涂时易产生拉丝和桔皮现象。

(5)门体的罩光漆选用聚氨酯双组分漆。它采用脂肪族异氰酸酯做固化剂,具有良好的耐化学品性和机械性能以及优异的保光、保色性。聚合物中含有相当量的氨基甲酸酯键 -NH-COO-,氨酯键含量高,耐化学性更好。聚氨酯主要是多异氰酸酯与多元醇反应而成,是一逐步聚合或加成聚合反应。

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树脂中除了含氨酯键以外,还含有酯键、醚键、脲键等,故分子间易形成氢键,具有良好的耐磨性和附着力。含羟基树脂可以是聚酯、聚醚、环氧树脂、含羟基的丙烯酸树脂等,根据不同目的选用不同树脂。一般耐久性要求高的工业漆中,多选用丙烯酸、聚酯体系,这是因为丙烯酸树脂与聚酯树脂的户外耐久性优良,不易泛黄。因冰箱使用年限均超过10a,为了保证漆膜的颜色,一般选择羟基丙烯酸树脂。双组分漆中随着固化剂量的增加,漆膜硬度增加,这是因交联点变多的结果;随着时间的推移,硬度也增加,因-NCO 基团与-OH 基团反应是一个较慢的过程,且-NCO 基团还可与空气中的潮气反应,使硬度增加。

(6)固化条件:因冰箱门体采用ABS 材料,高温下易变形。经过长期的实践证明,在(70~75)℃×60min 固化条件下,放置48h 后硬度有明显增加,且不至于引起门体变形。


4 固化剂用量对漆膜硬度的影响

通过逐步加大固化剂用量,测试不同时间漆膜的硬度,实验结果见表2。

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漆与固化剂比例变化和时间对硬度的影响

由以上结果可知,随着固化剂量增加,漆膜硬度增加,这是因为交联点变多的结果。随着时间的增加,硬度也增加,说明-NCO 与-OH 的反应是一个较慢的过程,这与树脂和固化剂本身的反应活性有关。从表2 还可看出,1# 漆48h 后硬度增加不多,说明固化完全,而2# 漆、3# 漆硬度还在增加,这是因为-NCO基团不仅与树脂中的-OH 反应,还会吸收空气中的潮气并与之反应,交联点不断增加,硬度不断提高,但固化剂量增加后,固化时间相应增加。


5 冰箱门体喷涂制品常见弊病及解决方法

经过长期的摸索与实践,总结出门体喷涂制品常见弊病和解决方法,详见表3。

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门体喷涂制品常见弊病及解决方法

经过一段时间的摸索,目前该公司冰箱门体喷漆在外观及性能方面得到很大改善,合格率达到95%以上,满足了技术要求。


6 结 论

(1)聚氨酯漆具有优异的耐化学性和良好的机械性能,能满足冰箱门体喷涂技术要求。

(2)双组分漆中随着固化剂量的增加,漆膜硬度增加,此反应是一个缓慢的过程。



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