专利名称：一种塑胶基材的表面处理方法
技术领域：
本发明涉及材料表面处理技术领域，特别涉及一种塑胶基材的表面处理方法。
技术背景
一些如聚碳酸酯(PC)等塑料、三元乙丙橡胶(EPDM)等橡胶材料制成的汽车配件， 如安全气囊盖、方向盘等，在基材成型后，需要进行喷涂或转印等表面处理，以提高产品表 面质量，获得需要的表面装饰效果。
在进行涂装或转印工序之前，为了保证表面处理效果，需要先对工件表面进行预 处理，其目的是去除工件表面的油污、尘渣、有机物污染物等污渍，清洁工件表面，同时提高 工件表面的张力和粘着力，以免在涂装过程中产生气泡、涂料粘着不稳等缺陷。
目前对上述类型工件进行涂装前预处理的方法一般包括打磨、高压冲洗等环节， 以清洁工件表面，同时，由于水基环保型涂料在汽车配件涂装中大量应用，这种水基型涂料 需要工件表面有较强的张力(>50 mN/m )，才能很好地附着在工件表面，形成稳定的喷涂 层，而塑胶基材的工件，其表面张力较差，一般低于35 mN/m，所以在打磨完工件表面后，还 需要进行底涂，从而避免水基型涂料直接涂装在工件表面。这种方法工序繁琐，生产效率低 下，成本较高，而且处理一些表面造型复杂的工件时易产生涂装不合格的现象而造成产品 不良率。
为了增强材料表面活性，现在也有如等离子喷射或火焰灼烧等表面处理方法，但 这些方法均存在以下缺陷1、对材料表面造成损伤，2、处理的均勻性受材料表面形状影响， 尤其对一些具有复杂空间结构的三维工件处理效果不均勻，3、处理后的工件表面能量分布 因工件壁厚变化而变化，4、如转角、边缘线等表面易产生变形，影响产品外观质量，5、需要 特定夹持工具配合，降低了生产效率。发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种消除基材表面内应力、提高基 材表面与附着物之间的附着力，且操作简便，生产效率高的塑胶基材表面处理方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种塑胶基材的表面处理方法，包括以下步骤a、清洁，对成型的塑胶基材进行清洁， 去除塑胶基材表面的附着污染物；b、表面预处理，以紫外光照射塑胶基材表面，改变塑胶基 材表面的分子团结构；C、表面处理，对完成表面预处理的塑胶基材进行涂料喷涂或转印处 理，完成塑胶基材的表面处理。
本发明包括以下的进一步技术方案。
在所述步骤b与步骤c之间还包括有bl、二次清洁，对完成表面预处理的塑胶基 材进行水洗。
在所述步骤bl与步骤c之间还包括有b2、干燥，去除塑胶基材表面的水渍，使塑 胶基材表面干燥。
其中，所述步骤b具体为将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射区域，以0. 8 m/min 6. 5 m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域。
其中，所述紫外光照射区域设置有多个产生紫外光线的紫外灯，所述紫外灯至少 设置于所述紫外光照射区域的进料口、出料口和中心区域。
其中，所述中心区域的紫外灯产生的紫外光光强能量高于所述进料口和出料口的 紫外灯产生的紫外光光强能量。
其中，所述步骤b中，紫外光照射的紫外线能量值为680 mj/cm2 3400 mj/cm2。
其中，所述步骤b中，塑胶基材表面进行紫外光照射时的工作空间环境温度不超 过 100°C。
本发明有益效果为本发明的塑胶基材的表面处理方法，包括以下步骤a、清洁， 对成型的塑胶基材进行清洁，去除塑胶基材表面的附着污染物；b、表面预处理，以紫外光照 射塑胶基材表面，改变塑胶基材表面的分子团结构；C、表面处理，对完成表面预处理的塑胶 基材进行涂料喷涂或转印处理，完成塑胶基材的表面处理；本发明将应用于液态涂料固化 的紫外光照射工艺应用于塑胶基材的表面预处理工序中，通过紫外光照射塑胶基材表面， 消除塑胶基材表面内应力，重组塑胶基材表面分子团结构，从而提高塑胶基材的表面张力 和表面附着力，在喷涂或转印工序中，涂料或转印膜等附着物在塑胶基材表面附着良好，不 易产生应力痕，不易起泡脱落，产品表面质量好；生产过程中，紫外光可同时覆盖塑胶基材 整个表面，生产效率高，操作简便。
具体实施方式
一种塑胶基材的表面处理方法，包括以下步骤a、清洁，对成型的塑胶基材进行清 洁，去除塑胶基材表面的附着污染物；b、表面预处理，以紫外光照射塑胶基材表面，改变塑 胶基材表面的分子团结构；C、表面处理，对完成表面预处理的塑胶基材进行涂料喷涂或转 印处理，完成塑胶基材的表面处理。
紫外线照射工艺，又称UV光固化工艺，是利用UV紫外光的中、短波(300-400纳米) 在UV辐射下，液态UV材料中的光引发剂受刺激变为自由基或阳离子，从而引发含活性官能 团的高分子材料(树脂)聚合成不溶不熔的固体涂膜的过程，是一种上世纪60年代兴起的， 环保的，低VOC排放的新技术，上世纪80年以后在我国得以迅速发展。
UV技术大规模应用在在家具，工艺品，电子产品，医疗器械，航空航天，印制电路 板、大规模集成电路、数码相机、光盘(CD - ROM, DVD)、移动电话、液晶显示器与等离子显示 器等制造，汽车制造业和建筑材料业等领域中，可完成产品制作工艺中的各种涂装、印刷、 涂饰和胶粘等任务。本发明将应用于液态涂料固化的紫外光照射工艺应用于塑胶基材的表 面预处理工序中，通过紫外光照射塑胶基材表面，消除塑胶基材表面内应力，重组塑胶基材 表面分子团结构，从而提高塑胶基材的表面张力和表面附着力，在喷涂或转印工序中，涂料 或转印膜等附着物在塑胶基材表面附着良好，不易产生应力痕，不易起泡脱落，产品表面质 量好。且处理过程中紫外光可同时覆盖塑胶基材整个表面，生产效率高，操作简便。
在所述步骤b与步骤c之间还包括有bl、二次清洁，对完成表面预处理的塑胶基 材进行水洗。通过水洗的清洁方式进一步去除塑胶基材表面油污、粉尘等附着垃圾，以提高 喷涂、转印等表面处理工序的表面处理质量。
在所述步骤bl与步骤c之间还包括有b2、干燥，去除塑胶基材表面的水渍，使塑 胶基材表面干燥。
喷涂和转印工艺是应用于塑胶基材表面处理的成熟现有技术，这里不赘述其过程 和操作原理。
其中，所述步骤b具体为将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射区域，以0. 8 m/min 6.5 m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域。在紫外光照射的 工序中，若对塑胶基材的表面进行紫外光照射的时间过短，则对塑胶基材的表面预处理不 充分，影响后续的喷涂或转印工序的处理效果；若照射时间过长，则生产效率降低，能量浪 费，故而选取以0.8 m/min 6. 5 m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区 域，以使塑胶基材获得充分且合适的紫外光照射时间，提高预处理效果。
本发明的所述的步骤b中，所述紫外光照射区域设置有多个产生紫外光线的紫外 灯，所述紫外灯至少设置于所述紫外光照射区域的进料口、出料口和中心区域。其中，所述 中心区域的紫外灯产生的紫外光光强能量高于所述进料口和出料口的紫外灯产生的紫外 光光强能量。塑胶基材在紫外光照射工序中，表面特性的改变过程是持续渐进的，设置紫外 光照射区域的进料口和出料口的紫外光照射强度较低，其紫外光光强能量较小，有利于节 约能源，并延长紫外灯的使用寿命；中心区域的紫外光照射强度较高，其紫外光光强能量较 高，有利于对塑胶基材表面充分进行紫外光照射处理，以获得较好的预处理效果。
其中，所述步骤b中，紫外光照射的紫外线能量值为680 mj/cm2 3400 mj/cm2。 需要说明的是，本发明的紫外光照射的紫外线能量值是与塑胶基材的输送速度相关的，一 般的，输送速度高，则紫外光照射的紫外线能量值可以较低；输送速度低，则需要的紫外光 照射的紫外线能量值要求较高。
其中，所述步骤b中，塑胶基材表面进行紫外光照射时的工作空间环境温度不超 过100°C。过高的温度易使产品变形及加速紫外灯灯管老化，设置进行紫外光照射时的工作 空间环境温度不超过100°c，以使塑胶基材进行紫外光照射工序时受热变形量小。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一对PC材质的塑胶基材进行清洁；再将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射区 域，以1. 0士0. 5 m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域，紫外灯以 1800士200mj/cm2的光照能量值光照射塑胶基材表面，进行表面预处理完成表面预处理 后，对塑胶基材进行水洗，二次清洁塑胶基材表面；完成清洗后，去除塑胶基材表面的水渍， 使塑胶基材表面干燥；最后对完成二次清洁的塑胶基材进行涂料喷涂处理，从而完成塑胶 基材的表面处理。
实施例二对PC材质的塑胶基材进行清洁；再将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射区 域，以2. 0士0. 5 m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域，紫外灯以 1400士200mj/cm2的光照能量值光照射塑胶基材表面，进行表面预处理完成表面预处理 后，对塑胶基材进行水洗，二次清洁塑胶基材表面；完成清洗后，去除塑胶基材表面的水渍， 使塑胶基材表面干燥；最后对完成二次清洁的塑胶基材进行涂料喷涂处理，从而完成塑胶 基材的表面处理。
实施例三对PC材质的塑胶基材进行清洁；再将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射 区域，以3. 0士0. 5m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域，紫外灯以 1100士200mj/cm2的光照能量值光照射塑胶基材表面，进行表面预处理完成表面预处理 后，对塑胶基材进行水洗，二次清洁塑胶基材表面；完成清洗后，去除塑胶基材表面的水渍， 使塑胶基材表面干燥；最后对完成二次清洁的塑胶基材进行涂料喷涂处理，从而完成塑胶 基材的表面处理。
实施例四对PC材质的塑胶基材进行清洁；再将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射区 域，以5. 0士0. 5 m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域，紫外灯以 700士200mj/cm2的光照能量值光照射塑胶基材表面，进行表面预处理完成表面预处理后， 对塑胶基材进行水洗，二次清洁塑胶基材表面；完成清洗后，去除塑胶基材表面的水渍，使 塑胶基材表面干燥；最后对完成二次清洁的塑胶基材进行涂料喷涂处理，从而完成塑胶基 材的表面处理。
实施例五对PC材质的塑胶基材进行清洁；再将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射区 域，以2. 0士0. 5 m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域，紫外灯以 3200士200mj/cm2的光照能量值光照射塑胶基材表面，进行表面预处理完成表面预处理 后，对塑胶基材进行水洗，二次清洁塑胶基材表面；完成清洗后，去除塑胶基材表面的水渍， 使塑胶基材表面干燥；最后对完成二次清洁的塑胶基材进行ABS水转印膜的转印处理，从 而完成塑胶基材的表面处理。
实施例六对PC材质的塑胶基材进行清洁；再将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射区 域，以3. 0士0. 5 m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域，紫外灯以 1700士200mj/cm2的光照能量值光照射塑胶基材表面，进行表面预处理完成表面预处理 后，对塑胶基材进行水洗，二次清洁塑胶基材表面；完成清洗后，去除塑胶基材表面的水渍， 使塑胶基材表面干燥；最后对完成二次清洁的塑胶基材进行ABS水转印膜的转印处理，从 而完成塑胶基材的表面处理。
实施例七对PC材质的塑胶基材进行清洁；再将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射 区域，以4. 0士0. 5m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域，紫外灯以 1100士200mj/cm2的光照能量值光照射塑胶基材表面，进行表面预处理完成表面预处理 后，对塑胶基材进行水洗，二次清洁塑胶基材表面；完成清洗后，去除塑胶基材表面的水渍， 使塑胶基材表面干燥；最后对完成二次清洁的塑胶基材进行ABS水转印膜的转印处理，从 而完成塑胶基材的表面处理。
实施例八对PC材质的塑胶基材进行清洁；再将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射 区域，以6.0士0. 5m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域，紫外灯以 700士200mj/cm2的光照能量值光照射塑胶基材表面，进行表面预处理完成表面预处理后，对塑胶基材进行水洗，二次清洁塑胶基材表面；完成清洗后，去除塑胶基材表面的水渍，使 塑胶基材表面干燥；最后对完成二次清洁的塑胶基材进行ABS水转印膜的转印处理，从而 完成塑胶基材的表面处理。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、 特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
权利要求
1.一种塑胶基材的表面处理方法，其特征在于它包括以下步骤a、清洁，对成型的塑胶基材进行清洁，去除塑胶基材表面的附着污染物；b、表面预处理，以紫外光照射塑胶基材表面，改变塑胶基材表面的分子团结构；C、表面处理，对完成表面预处理的塑胶基材进行涂料喷涂或转印处理，完成塑胶基材 的表面处理。
2.根据权利要求1所述的一种塑胶基材的表面处理方法，其特征在于，在所述步骤b与 步骤c之间还包括有bl、二次清洁，对完成表面预处理的塑胶基材进行水洗。
3.根据权利要求2所述的一种塑胶基材的表面处理方法，其特征在于，在所述步骤bl 与步骤c之间还包括有b2、干燥，去除塑胶基材表面的水渍，使塑胶基材表面干燥。
4.根据权利要求1 3任意一项所述的一种塑胶基材的表面处理方法，其特征在于 所述步骤b具体为将塑胶基材送入紫外光固化机的紫外光照射区域，以0. 8 m/min 6. 5 m/min的输送速度输送塑胶基材通过所述紫外光照射区域。
5.根据权利要求4所述的一种塑胶基材的表面处理方法，其特征在于所述紫外光照 射区域设置有多个产生紫外光线的紫外灯，所述紫外灯至少设置于所述紫外光照射区域
6.根据权利要求5所述的一种塑胶基材的表面处理方法，其特征在于所述中心区域 的紫外灯产生的紫外光光强能量高于所述进料口和出料口的紫外灯产生的紫外光光强能 量。
7.根据权利要求6所述的一种塑胶基材的表面处理方法，其特征在于所述步骤b中， 紫外光照射的紫外线能量值为680 mj/cm2 3400 mj/cm2。
8.根据权利要求7所述的一种塑胶基材的表面处理方法，其特征在于所述步骤b中， 塑胶基材表面进行紫外光照射时的工作空间环境温度不超过100°C。
全文摘要
一种塑胶基材的表面处理方法，包括a、清洁，去除塑胶基材表面的附着污染物；b、表面预处理，以紫外光照射塑胶基材表面，改变塑胶基材表面的分子团结构；c、表面处理，进行涂料喷涂或转印处理，完成塑胶基材的表面处理；本发明将应用于液态涂料固化的紫外光照射工艺应用于塑胶基材的表面预处理工序中，通过紫外光照射塑胶基材表面，消除表面内应力，重组塑胶基材表面分子团结构，从而提高表面张力和表面附着力，在喷涂或转印工序中，涂料或转印膜等附着物在塑胶基材表面附着良好，不易产生应力痕，不易起泡脱落，产品表面质量好；生产过程中，紫外光可同时覆盖塑胶基材整个表面，生产效率高，操作简便。
文档编号B05D3/06GK102029253SQ20101052533
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月30日 优先权日2010年10月30日
发明者庄吴钏, 罗财敬 申请人:东莞广泽汽车饰件有限公司