塑料制品表面的预处理方法

塑料制品在涂装前如不经表面预处理，一般不能得到满意的涂装质量，这是因为塑料结晶度一般较大，极性较小或无极性，影响了涂膜的附着。此外，塑料制品的表面往往附有残余的脱模剂，如不除净，也会影响涂膜的附着力。因此，在表面处理之前，表面沾有脱模剂的制品还必须要进行脱脂处理。

表面处理的目的是提高涂膜与塑料制品表面的附着力。这就是要增加其表面能，在其表面上生成许多活化点。当与涂料接触时，涂料即在活化点上被吸附，使涂料更易润湿塑料制品表面，形成的涂膜附着力良好。

塑料制品表面残存的脱模剂（采用硅系或硬脂酸作为脱模剂）容易引起涂膜缩孔、附着不良等缺陷，并且会妨碍塑料制品的表面处理，所以在表面处理之前，必须先进行脱脂。对溶剂敏感的脂类，则应采用甲醇、乙醇、异丙醇等，或挥发速度快的脂肪族溶剂，进行揩拭脱脂。对溶剂不十分敏感的脂，则采用甲苯等揩拭脱脂，还可以采用中性或碱性洗涤清洗和研磨处理。

塑料制品的表面处理，就是在表面上生成活化点，以增进对涂膜的附着力。产生活化点的最有效方法是表面氧化处理，使表面上生成一些极化基，或加以粗化，以提高表面的极性，使涂料更易吸附、润湿。常用的表面处理方法有化学氧化、火焰氧化、溶剂蒸气侵蚀等。

1.化学氧化处理

常用的氧化处理是处理液，典型的配方如下：

重铬酸钾 4.5g/L

水 8.0g/L

浓硫酸（质量分数为96%以上） 88.5g/L

典型的处理工艺（以聚乙烯为例）如下：

脱脂 汽油或甲苯揩拭

铬酸处理液浸蚀 50℃/10min

水洗 水冲或流水中彻底清洗净

干燥 自然干燥或50℃加热干燥

对其他聚烯烃的处理，可能稍有改变，以获得良好的表面处理为准，如聚丙烯用铬酸处理液浸蚀，以100℃，5min处理的工艺为宜。

有的塑料制品，如苯乙烯、ABS塑料，不进行表面处理也可涂装。为获得高质量的涂膜，只有进行表面处理。如ABS塑料在脱脂后，可采用较稀的铬酸处理液侵蚀。典型的处理液配方如下：

铬酸 420g/L

硫酸（密度1.84g/cm³）200g/L(https://www.xing528.com)

典型的处理工艺如下：

用65～70℃水洗5～10min，干燥。

用铬酸处理液浸蚀的优点是：不管塑料制品的形状有多复杂，都能处理均匀。缺点是：操作危险，有污染；有的塑料虽可用铬酸处理液浸蚀，但当浸蚀时间过长，浓度过高时，会产生细裂；时间不足，还会使处理程度不足，工艺不易控制。因此有采用粗化处理液浸蚀的，如酚醛塑料制品表面处理的粗化处理，其处理液典型配方如下：

对甲苯磺酸 0.3g/L

硅藻土 0.5g/L

二氧杂环己烷 0.3g/L

四氟乙烯 96.2g/L

典型的处理工艺：在38～121℃的处理液中浸蚀10～30s；再在40～121℃下活化1min，用71～80℃水洗净，干燥。

2.火焰氧化处理

火焰氧化处理的要点是：空气必须稍有过量，使火焰燃烧完全，并保持一定的火焰温度。处理时只让氧化焰接触塑料制品，一扫而过，使塑料制品表面氧化而不损伤。一般的火焰处理，氧化火焰温度保持在1100～2700℃之间，视工艺而定。为保持一定氧化火焰温度，必须保持空气与燃料气的比例不变，不然会影响表面处理质量。在这点上，使用天然气或石油液化气比城市煤气要优越，这是因为煤气发热量变动大。

火焰氧化处理的优点是简单快速，但只能用于形状较为简单的塑料制品，如吹塑的聚烯烃制品。

3.溶剂蒸气侵蚀处理

此法一般使用三氯乙烯溶剂，简单而有效。处理时，应注意严格控制蒸气温度。温度过高，侵蚀激烈，表面受损，过低则侵蚀不足。最佳温度为70～75℃，即稍低于三氯乙烯的沸点。用溶剂蒸气侵蚀后，最好在30～60s之内立即涂装；否则，侵蚀的表面会很快恢复。因此，塑料制品在处理后，应立即先浸入漆液中，随后再涂装。在实际操作工艺中，侵蚀处理和涂料装在同一槽内进行，即使用三氯乙烯为溶剂的漆液作为溶剂蒸气的来源，经三氯乙烯侵蚀处理后，即浸入槽内的漆液中。此法一般用来处理形状复杂的聚烯烃塑料制品。

表面处理后的塑料制品，处理的程度和均匀性必须予以检查，以保证随后的涂装质量。在进行工艺试验时，可用液滴滴在塑料制品表面，测定接触角。接触角越小，处理程度越好。

一般采用的生产检验方法有两种：

（1）水润湿法 将处理完毕的塑料制品浸入水中，取后立即观察。处理良好的，全部表面为水所润湿，并且水膜在一定时间内不破裂。处理的程度和均匀性可以从水膜的完整情况和破裂时间来衡量。

（2）品红着色法 将处理完毕的塑料制品浸入酸性品红溶液中，取出后用水冲洗。处理程度和均匀性可观察着色强度的均匀程度，并可与标准样做比较。