汽车塑料件涂装研究

（东风柳州汽车有限公司PV技术中心 柳州 545005）

摘要：塑料制品具有价格低、重量轻、可塑性强等优点，近年来制作塑料制品的技术日益成熟，塑料制品的种类也随之增多，各大产业也越来越多的考虑应用塑料制品作为配件。在汽车上安装塑料部件是我国乃至世界汽车发展的趋势。随着人们生活水平的提高，汽车的需求量上升，对汽车的性能和外观要求也逐渐提高。用塑料件制作的涂料无论性能还是外观都具有极大的优势。用塑料作为涂料可以很好的发挥塑料本身的优势，但是也不可避免的会体现塑料制品的劣势。塑料极性很大，附着能力很差是首先要解决的问题。本文对汽车的塑料涂料进行了深入研究，以探讨如何用塑料制作涂料。

关键词：汽车塑料件；涂装

1.塑料件涂装的目的

尽管塑料制品的优势很大，但是还不能很好的满足汽车对其涂料的要求。汽车的装饰材料分为外饰和内饰，外饰件不仅需要满足人们审美而且还要直接承受风吹雨淋和化学腐蚀等，因而外饰件对涂料的颜色、光泽度以及耐受性要求很高。内饰件则对涂料的舒适度和耐久性要求很高。以上要求塑料件都无法满足，因而需要涂装。塑料件经过涂装改造后，其受受物理和化学腐蚀的能力会显著提高，延长使用寿命，使之达到汽车对于涂料的要求。不同的涂装处理会赋予塑料制品不同的功能，涂装处理后的塑料也可以应用在其他汽车领域。比如涂装使塑料导电，可以用于流水线的喷射。塑料件涂装不仅可以极大的改善塑料的性能，还能增添新的功能，加大了塑料应用的可能性。

2.汽车塑料件的涂装

不同的汽车部件对于塑料件的要求也不一样，由于汽部件很多，性能要求很高，因此塑料涂料在实际操作中难度系数很大。塑料涂装的局限性限制，面对不同的问题采取的方法也不尽相同，表面涂装可以很好地提高塑料的可塑性，除去塑料表面的弱界面层，提高极性，被广泛应用。常见的处理方法有以下五种：1.物理法。如加压、火烧、打磨等物理手段；2.化学法。用化学药物直接对塑料表面进行处理；3.电性处理。用电学方法处理塑料制品表面，如放电、电晕、电弧等；4.射线处理。高能射线处理的原理和放电处理的原理相似；5. 底漆处理。在塑料制品的表面涂装底漆，对涂装工艺的水平要求很高，一旦出现失误，塑料制品就会报废。清洁塑料制品和表面处理塑料制品是两个不同的概念，清洁塑料制品只是去除塑料表面的废物。

3.塑料件涂装的新技术

近年来塑料涂料技术发展迅速，一方面科技经济不断在发展，不仅是汽车行业，各个行业的技术水平都不断在提高；另一方面人们对产品性能的要求越来越高，市场的要求推动了塑料涂料技术的发展。目前RIM技术即模内注塑反应成型技术，简单来说就是在模具内注入化学活性的预聚物会产生固化反应使塑料成型。这种成型方式在制作大型塑料件时具有很大的优势。目前已经运用到了汽车塑料件的制造。 R RI M即lIM塑料件被玻璃纤维强化后。用玻璃纤维处理后的lIM塑件其缺点热膨胀系数与金属相差太大得到改善，其优势也得到了提高：质量很轻，耐腐蚀性强，附着性装饰性强，可塑性高等。目前，RIM处理的塑料部件涂料采用的化学材料为聚氨酚类。在涂料研究方面， 水性涂料是研究的热点。但是现在对于水性涂料的技术研究还不够成熟，有些问题先有技术无法解决，因而未被广泛应用。其他涂料方法还有辐射固化涂料法，辐射固化法包括三大类紫外光固化、电子束固化和可见光固化。紫外光固化已经开始A B S 的涂装试用。 电子束固化法应用比较广泛，很多发达国家已经将其工业化，用于提高生产量，方便自动化操作。将涂料与施工技术相结合也是一种新型涂料技术，称为溅射施工。首先在塑料件上一层底漆，再溅射施工。这种技术的优点在于能够减少塑料电镀时产生的废水。其特点： a .热塑性不强的金属及其氧化物可以在低温下熔化、塑型； b.涂层附着塑料的能力很强。鉴于以上优点该工艺近年来应用很广泛，比如涂装塑料强化塑料外观。

4.对塑料件涂装工艺及设备方案的建议

第一，塑料件在涂装之前需要清洁处理，因为塑料本身极性大附着能力弱，如果不除去塑料表面的油污等物质附着涂料的难度就更大，不利于涂装步骤的进行。不同情况清洁方式不同，化学清洁、物理情洁等都是常用的方法。化学清洁法是用碱性溶液或者有机溶液脱脂，碱性溶液一般采用有金属脱脂属性的溶液，可以有效的溶解油污，改善其润性，便于除去。物理清洁法则是用火焰喷射提高塑料表面温度，温度很高但是接触时间很短，因此不会熔化塑料但是可以氧化塑料表面的分子，也可以达到提高附着能力的目的。

第二，静电除尘装置的配置是很必要的。因为塑料是绝缘体，在干燥的空气中容易产生静电吸引环境中的灰尘。消除静电除尘一般采用离子化空气的方法，即电离空气，中和电荷，使灰尘易被清除。根据厂家的规模和资金能力静电除尘装置的形式和机型是不同的。但是想要提高涂装的质量，静电除尘装置是必不可少的。

第三，热塑性塑料和热固性塑料处理方式是不同的。热塑性塑料耐受温度的能力差，烘干温度需设置在80℃左右；热固性耐受温度的能力较强，烘干问题可以设置在140℃左右。制作汽车车身的零件时，热固性材料是首选。SMC制品在车身上应用很广泛，可以随汽车一起涂漆。

第四，输送机类型的选择是据情况而定的。零件的类型、数量、以及工艺水平等等都是决定机械传送方式的关键。

第五，喷漆室根据喷漆方式的不同，分为很多类别，但是它们的共同要求是喷漆室内的空气必须干净。因此喷漆室会配置空调机过滤、保温、保湿空气。人工和机器都可以对塑料制品进行分析，但是机器自动操作喷漆的质量更高。

第六，为提高和保证部件涂装的质量，汽车厂房必须全面封闭，为保持空气流通可以设置换气空调机。封闭式的厂房可以达到生产对外部环境清洁的要求，此外还可以保持微正压。涂装后的塑料用作装饰件不仅外形美观，使用寿命也很长。近年来水化性涂装工艺的实现满足了国家环保的要求，无疑扩大了涂装材料的使用。

5.小结

塑料涂装的应用越来越广泛，主要功能是提高装饰性、耐候性和保护底材。近年来，所用涂料也实现水性化以达到环保要求，塑料件的涂装已是汽车发展的趋势。

参考文献：

[1]涂料工艺，涂料工艺编委会，第三版 化学工业出版社，1997，692-770

[2]防腐蚀涂料和涂装，虞兆年，化学工业出版社，2002，12-47

[3]王平，严冬，漆膜附着力的检测 及其影响因素，上海涂料，2000，1：9-11

[4]翟金清，等，快干高固含量聚氨酯涂料羟基树脂的研制，材料保护，1999，32（11）：24-25

[5]章兴德，浅议涂层板的涂膜附着力，武钢技术，1992，7：29

[6]陈芳等. 丙烯酸聚氨酯清漆的层间附着力，涂料工业，2004，34（7）：48

[7]丙烯酸多元醇双组分聚氨酯体系层间附着力问题及解决途径，涂料技术与文摘，2005， 26（3）：1-4