塑料涂裝技術及涂膜缺陷與對策
在塑料涂料施工過程中或施工成膜后會因各方面原因產生多種缺陷,本文涉及主要的幾種缺陷,并盡可能地討論其產生原因及消除或盡量減少其發生的對策。
塑料涂料的許多缺陷是與表面張力現象相關的,表面張力產生的原因是液體表面分子上力分布不對稱,界面上液體的力與液體內的力不同,表面的分子具有很高的自由能,相當于每單位面積上移去表面層分子所需的能量。在固體也存在相似表面取向效應,它有表面自由能,表面力作用來減少液體和固體的表l面自由能,表面張力作用使液體縮成球,因為球的表面積/體積比率是小的。如果兩個不同表面張力液體相互接觸,低表面張力的流去覆蓋住較高表面張力的液體,因為這樣總表面自由能更低。這種流動是表面張力差推動的,有些人稱為表面張力梯度推動的流動。涂料能均勻穩定地涂覆于塑膠件表面的主要條件,為涂料的表面張力必須小于被涂覆物的表面張力。以下是常見的幾種問題及其解決方法。
1.1縮孔現象
當表面張力較高的涂料涂覆于表面自由能較低的底材上,也就是涂料表面張力與底材表面張力相差太大時,容易造成涂料對底材的潤濕性不良,接觸角變大,使涂料有保持滴狀傾向而裸露出被涂面,特別是罩光清漆和顏料份較少的色漆,比較容易出現這種缺陷,而且不容易修補。
縮孔是由低表面張力的小顆粒或小液滴雜物產生的,它們可能存在于塑膠底材上、涂料中或飛落在剛剛涂覆好的濕膜上。某些低表面張力物質溶解在濕膜中產生一個局部的表面張力差,Marangoni效應將這低表面張力部分的濕膜從顆粒流開,試圖覆蓋周圍高表面張力的濕膜。隨著流動的發生,溶劑的揮發,表面張力差增大。流動繼續,溶劑的揮發增大了黏度,阻礙了流動而終形成凹下的縮孔。
常見解決方法使用助劑降低涂料表面張力以減少縮孔增加流平。它可將表面張力降低到大多數會引起縮孔雜物的表面張力以下。
1.2橘紋現象
橘皮現象是涂漆過程中常見又較難克服的流平性問題,影響因素眾多,大大地影響到涂膜的平整性。原因及對策如下:
(1)在噴涂過程中,由于溶劑揮發太快,濕膜黏度急劇增加,使流平變得困難而產生橘皮。措施是根據環境季節溫度變化來選擇合適的稀釋劑,例如聚氨酯涂料的稀釋劑有冬用和夏用之分。
(2)塑料工件溫度太高,使溶劑瞬間揮發,濕膜來不及流平。
(3)噴涂時出漆量太小或噴涂距離太遠,表面沉積涂膜太薄,流平變得困難。
(4)噴槍霧化不良,漆霧顆粒過大也產生橘紋。降低出漆量并提高壓縮空氣輸出量,改善霧化性能。
(5)噴涂距離太近。噴距太近雖然涂膜厚有利于流平,但壓縮空氣的沖擊力使厚涂膜產生更大的橘紋,反而使流平性變差。
(6)涂料黏度過大。涂料粘度大時,涂料霧化性和濕膜流平性都差。因按照施工規范進行兌稀并采用帶恒溫裝置的噴涂設備。
(7)環境溫度偏高,或閃干時間不足就進行烘烤。
(8)噴涂室內空氣流速太快,使濕膜溶劑快速揮發而難以流平。
(9)底材粗糙易造成短波橘紋,要提高噴涂清潔度,減少表面顆粒,減少打磨以避免涂膜表面被破壞而產生橘皮。
(1 0)飛散漆霧在已噴涂膜表面的沉積也是造成橘紋的一個因素。
另外,盡可能地提高罩光清漆的厚度并延長閃干流平時間,可以大幅度地減少橘紋,尤其是垂直面的橘紋。
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