汽车塑料件涂装前处理的探讨

塑料制品因其价格低、质量轻、柔韧性好等明显优势，在汽车中的应用比例逐年上升。汽车外饰塑料件的涂装在外观及性能要求上也越来越高。塑料件有着自己的特点，表面极性小，与涂层的附着力差，如何做好塑料涂装的前处理是整个塑料涂装的关键。

    1.底材的脱脂处理

    1.1脱脂概述

    汽车用塑料件基本上为注塑成型，注塑模具内涂着了一层脱模剂，脱模剂一般为脂肪酸类的油脂，会部分残留于塑料浅表层。塑料件脱脂即为了清除塑料件底材浅表层脱模剂以及运输过程中的灰尘、污物，为涂装提供良好的表面状态。

    1.2处理方法

    现有两种常用脱脂方法:有机溶剂清洗和化学清洗。有机溶剂可采用对环境、人体危害小的异丙醇或酒精等，也有用苯系、酮类溶剂清洗的，施工方法一般采用人工擦洗、浸洗等，因其投资少，施工简单，常见于一些规模小的塑料件涂装线。化学溶液清洗采用化学脱脂液处理，优点是无VOC排放，安全性高，缺点为设备投资及运行成本高，常见于产能较大的自动流水线。

    1.3生产线介绍及控制要点

    涂装一车间塑料件生产线产能为150000套/a汽车保险杠，采用汉高的2595酸性脱脂剂溶液对塑料底材表面进行喷淋清洗。脱脂不良会导致涂料缩孔，主要从以下几个方面来保证脱脂效果:

    1.3.1保证脱脂时间和机械强度

    即确保喷淋的脱脂液和塑料件充分的接触时间和压力，定期检查喷嘴的喷淋方向，监控喷淋压力是否正常，必要时对喷淋压力异常的喷嘴进行拆卸疏通和酸洗（醋酸浸泡）。对于底材上难以清洗彻底的位置，可采用5%～10%的2595溶液或50%酒精溶液人工预擦洗。

    1.3.2保证脱脂温度和脱脂剂浓度

    2595主要成分为表面活性剂，通过乳化作用将脱模剂分散在水中，适宜的温度和浓度能够增加表面活性剂的活性，提高脱脂效果。为了保证槽液浓度的稳定性，本生产线采用计量泵连续补加脱脂剂，并通过化验槽液的总酸来监控脱脂剂浓度。

    1.3.3保证后清洗效果

    残留的脱脂剂会影响涂膜性能，存在质量风险。需通过纯水的冲洗，保证清洗后的滴水电导率＜20μS/cm。因塑料表面不亲水，不利于彻底洗净塑料表面，本生产线在第一道纯水洗中加入0.5%的汉高AID-100塑料表面调整剂进行冲洗，这样可以显著改善塑料表面状态，使水膜能够均匀分布于基材表面，不但增强了清洗效果，同时也提高了涂膜对塑料表面的润湿性和附着力。

    1.3.4脱脂后质量检验

    (1)观察接触角，在处理后的塑料表面滴上水滴，观察接触角，越小表明处理结果越好。

    （2）用达因笔检测表面张力，一般要求在35×10-5N以上为好。

    （3）水浸润法就是将处理好的塑料件浸入水中取出，观察水膜的连续性、完整性以及破坏时间进行衡量。图1为该生产线前处理的流程示意图。

图1前处理流程示意图

    2.改善塑料底材表面状态

    塑料件底材和金属底材相比存在两项弱点:(a)塑料的表面极性低，表面张力小于金属，涂料对其润湿性差，特别是结晶度高的PP、PE、PBT等材料，通常表面张力只有30×10-5～34×10-5N（一般达40×10-5N才能获得很好的附着性），若不进行表面处理，涂料很难附着在上面;(b)塑料件是绝缘体，易带静电，容易吸附纤维、粉尘。不同塑料材质因其介电常数不同，易带不同电荷，比如PP、PE介电常数小，极易带负电荷，而PET、PA极易带正电荷。

    2.1提高底材与涂膜之间的附着力

    针对PP、PE、PBT等表面极性低、表面张力小的塑料底材，一般采用以下几种方法加以改善: