家电塑料外壳用涂料与涂装

家电塑料外壳用涂料与涂装边蕴静海洋化工研究院青岛1前言塑料材料因其质轻、价廉、制造方便、性能优异等优点，应用领域日益广泛，工程塑料取代其他材料的比例甚至可以作为衡量一个国家科技发展的水平。塑料表面涂料与涂装技术已经作为一种新的产业，获得迅速的发展。从一般装饰性发展到特殊功能性，从溶剂型发展到水性。在家电领域，塑料材料可以用作手机、计算机、电视机、洗衣机、音响设备、照相机、空调机等几乎所有家电设备的外壳。塑料制品成型加工时会产生颜色不均、色泽单调、花斑疵点等缺点，而且易产生老化变脆、划痕、沾污、静电等问题，涂装涂料可以避免上述缺点和问题。涂装塑料涂料有如下作用：①掩盖其加工成型中的缺陷；改善外观装饰性和优良质感，如光泽、印刷文字、图案、金属或木质感等；②增加基本防护功能，如耐磨损、耐划伤、耐候性、耐光性、阻燃性、耐溶剂性、耐药品性、等，提高塑料制品的使用寿命。③赋予特殊性能，如电绝缘、导电、屏蔽电磁波、防静电、防腐、防霉、杀菌、杀虫、耐高温、保温、示温、烧蚀隔热、反射红外线、吸收太阳能、发光、反射光标志、防滑、润滑、防碎裂飞溅、防石击、阻尼将噪声、减振、防结露、伪装、吸收波、防酸、防碱、防辐射等。④降低成本。2塑料的表面特性和附着机理塑料的表面特性塑料是一类特殊的基材，具有较低的极性和表面自由能，属于难附着的表面。涂料在塑料基材上的附着机理：扩散理论；溶解度参数理论；静电理论；化学键合理论；吸附和机械咬合理论等。塑料涂料附着的影响因素：涂料中基料的影响涂料中溶剂的影响各种助剂的影响塑料基材内应力的影响3家电塑料外壳用涂料与涂装家电塑料外壳最常用的材料为ABS、HIPSPVC、PP、HIPP、PE、PC、PMMA、AS等也用作家电外壳PVC、PC、PMMA、AS主要用作家电的透明件。家电塑料外壳常采用的涂料：主要有：热塑性丙烯酸酯树脂涂料、热固性丙烯酸酯-聚氨酯树脂涂料、氯化聚烯烃改性涂料、改性聚氨酯树脂涂料、氟碳树脂涂料、氯醋树脂涂料、硝基树脂涂料、改性环氧树脂涂料、醇酸树脂涂料等。丙烯酸类涂料最为常用，氟碳树脂涂料近年发展迅速。对涂料选择应遵循如下的原则：依据基材塑料的特性选择适当的成膜物树脂体系和溶剂体系；涂料应满足特定使用条件下的性能要求，如物理性能、化学性能和光电性能等；根据涂装方法和涂装工艺对涂料进行选择；最佳的性能/价格比；符合环境保护的有关要求。聚烯烃类塑料（PE、PP、HIPP等）：最适合的涂料体系：氯化聚烯烃类涂料、氟碳树脂涂料。环氧、聚氨酯、双组份丙烯酸类也可使用。聚苯乙烯类（PS、HIPS）：适宜的体系有：环氧涂料、热塑性丙烯酸酯树脂涂料、热固性丙烯酸酯-聚氨酯树脂涂料、丙烯酸改性醇酸树脂涂料、醇酸树脂改性聚苯乙烯涂料、改性纤维素类涂料等。ABS：适于PS类塑料涂装的涂料也适于ABS的涂装。硬质的PVC塑料：单组份丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、氯化聚烯烃类涂料、氟碳树脂涂料等。聚碳酸酯类（PC）塑料：双组份聚氨酯和有机硅类涂料等。涂装：塑料基材的涂装工艺流程如下：准备—表面处理—除尘—喷底漆—喷面漆—交验，不合格返修—成品入库。第一道工序：准备工序，包括投产前检验、塑料件的修补和消除内应力。第二道工序：表面处理工序，是塑料件涂装的关键技术之一洗涤法化学处理法火焰处理法表面活性处理法表面涂覆处理法光引发表面接枝处理法第三道工序：除尘静电除尘是用离子风吹拂工件表面，除去灰尘和消除表面静电喷涂工序：喷涂工序是整个涂装技术的核心，在此不再叙述喷涂的详细工艺。4家电外壳塑料涂料进展家电外壳塑料涂料正向高性能化、多功能化和环保型的方向发展。亚光涂料:亚光涂料在家电外壳的应用中越来越受欢迎。但由于加入消光粉或填料进行消光，使得涂料的耐划伤性能降低。为解决这一问题，方法之一可采用悬浮法制备丙烯酸树脂，加入抗划伤蜡粉制成涂料；方法之二可采用弹性树脂作基料增加涂料的韧性，轻度划伤可很快恢复。有机硅树脂和氟碳树脂硬涂层：塑料用有机硅树脂和氟碳树脂硬涂层具有优异的耐划伤性、耐擦伤性和耐候性等性能，近年得到迅速发展，已在塑料制品的涂装中广泛采用。辐射固化硬涂层：塑料用辐射固化硬涂层的开发也十分活跃，包括紫外光固化、电子束固化和可见光固化三类涂料。紫外光固化涂料的优点是节约能源和溶剂，不污染环境，可用各种方法进行施工，在进行30～60秒的预干后，用紫外光照射，生产效率高。电子束固化涂料比UV固化涂料更为节能，固化速度也更快，尤其便于实施自动化操作。有机—无机复合硬涂料：有机—无机复合硬涂料兼有有机涂料和无机涂料的优点，且分子膜中含有硅氧键，对塑料和金属都具有好的附着力，耐候性、耐老化性优良，适合各种涂装方法。例如，由硅氧烷低聚物和含苯基的烷氧基硅烷经溶胶—凝胶反应制得聚硅氧烷基料，再将有机的含苯基聚合物均匀分散在其中，得到一种无色液体，适用于塑料基材，具有良好的弯曲柔软性、附着力和耐热水性能。电功能涂料：塑料表面容易产生静电，涂装防静电涂料则可以避免静电的产生；涂装电磁屏蔽涂料则可以克服塑料基材不具备电磁屏蔽功能的缺点，保护家电自身免受电磁干扰或防止环境受到电磁污染。其他审美功能是涂料：涂料的审美功能是涂料被赋予了新的功能，使人们在视觉、听觉、触觉等方面得到美感，提高舒适性。例如：视觉美涂料，如珠光涂料、变色涂料、金属闪光涂料等；听觉美涂料可以防震、隔音等，使人们免受家电内部机器噪音的干扰；触觉美涂料，如绒面、砂面、软面、皮面等涂料，使人们在触觉上获得新的美感。保健功能涂料：除臭涂料、杀菌涂料等具有保健功能。例如：除臭涂料是在涂料中添加吸附力极强的矿物海沧石或活性碳微粒除臭剂，能消除塑料本身添加剂里挥发性物质及周围的怪味，制造一个良好的环境；杀菌涂料则可以杀灭周围环境中的细菌，使家电免受污染，起到保健作用。纳米技术在制得特殊功能塑料涂料中发挥着重要的作用，纳米抗菌塑料漆已用在冰箱、空调等家用电器上。环保适应型的涂料是重要的发展方向。水性化是塑料涂料是重要方向：水性化的塑料涂料不仅符合环保的要求，而且可以降低成本，节约资源，此类涂料的研究越来越引起研究者的重视。例如：以空气干燥型水性涂料用聚丁二稀作为基料，配以防腐颜料、添加剂等可制得性能优良的塑料用水性涂料。水性硅氧烷胶乳也用以配制塑料用涂料。结语：随着塑料材料在家用电器中越来越广泛的应用和涂料技术的不断进步，塑料用涂料已经取得并将会继续得到迅速的发展。优质的塑料材料披上美丽的涂料外衣奉献给人类的将是质轻、价廉、性能优异而美观的家用电器。谢谢大家！