本发明涉及一种塑胶材料的表面硬化处理工艺，具体涉及高硬度高耐磨高透光之纳米表面硬化处理技术。
背景技术：
目前市场上对塑胶材料的表面硬化处理工艺一般为喷涂工艺和淋涂工艺，然而喷涂工艺和淋涂工艺加工的产品表面凹凸点多、表面平整度差、产能低、硬度低、耐磨耗性差，只适能用于功能要求较低、大件的产品，其生产环境为开放式，喷、淋涂在产品表面附着的是粉尘颗粒状物质，所以导致其工艺流程生产成本高、良率低，对环境污染严重并且对人体有伤害影响。
基于上述喷涂、淋涂作业方法的不足，本申请设计出高硬度高耐磨高透光之纳米表面硬化处理技术制程作业流程，在千级无尘封闭式作业环境下采用自动化生产作业方式，从而减少对人体及环境的伤害及污染。硬化工艺搭配合全自动的生产设备能够提高生产效率和提高产品良率，同时又环保安全，进而较喷涂和淋涂工艺实现效益的最大化。
技术实现要素：
因喷涂、淋涂工艺对化学药液浪费严重，造成其工艺成本高，对空气环境的污染严重，对人体健康伤害较大，故本发明提供高硬度高耐磨高透光之纳米表面硬化处理技术，解决了喷涂、淋涂成本高、污染严重，对人体健康伤害较大等问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
高硬度高耐磨高透光之纳米表面硬化处理技术，其特征在于，包括以下步骤：
s1环境设置：将室温调节至25℃以下，相对湿度设置为60%±5%，清洁度保持在1000～10000等级；
s2贴背胶：将基材需要做表面硬化的特定面域贴上保护膜，贴好后面向工作台平放于台面或贴合治具的卡槽中，撕除需贴合背胶的保护面离形膜，将背胶面与基材非处理面贴合，再放入热压机台作压合处理；
s3上架：对于自带手柄类的基材，根据基材及手柄角度直按插入到清洗架横杆的孔内，并用夹子夹住或用铜丝类金属线捆绑住手柄，使基材无法晃动或掉落；对于无手柄类基材，用超声波焊接机根据基材及手柄位置进行焊接，再将焊接后基材挂在清洗架横杆上，并用夹子夹住或用铜丝类金属线捆绑住手柄，使基材无法晃动或掉落；
s4超声波清洗：上架后基材先经过弱碱液浸泡，再过弱酸液浸泡，然后再经过纯水清洗；固定超声波频率进行清洗，烘干；
s5硬化：将改性的聚亚安酯、改性的压克力、光敏催化剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯等元素调制成硬化液，将硬化液水解成无色透明的胶状物质，然后在该胶状物质中加入催化剂，再将胶状物质和催化剂的混合物以浸镀的方式涂装在塑料材料表面，通过调整硅化液粘着度、调整硬化液固含量、和基材挂具的提拉速度来达到控制硬化膜层厚度及表面硬度要求，在塑料材料表面形成一层致密的硬化膜；待液面平整无气泡时,以速率平稳地将基材提拉出液面,并转入预烘箱；
s6ir烘烤:浸涂好后的基材在60～80℃下预烘约2～8分钟；
s7固化:通过uv汞灯照固化；
s8热固化：对表面干固后的产品进行高温烘烤，利用烤箱的高温对附着于产品表面的硅化液进行固化。
进一步的，制成硬化液后用1µm以下的聚丙烯折迭滤心循环过滤。
进一步的，在步骤s4过程中，槽内弱碱液及纯水与基材温度相近。
进一步的，在浸涂过程中用惰性气体驱除基材表面的氧气。
进一步的，所述惰性气体为氮气。
进一步的，在步骤s2所述的保护膜为一种耐水性、耐酸碱性能强、耐高温的背胶类贴合物。
本发明的有益效果是：本发明提供的高硬度高耐磨高透光之纳米表面硬化处理技术，解决了喷涂、淋涂成本高、污染严重，对人体健康伤害较大等问题，达到环境零排放的标准，可以产生很大的社会效益，为企业创造显著的经济效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
高硬度高耐磨高透光之纳米表面硬化处理技术，其特征在于，包括以下步骤：
s1环境设置：将室温调节至25℃以下，相对湿度设置为60%±5%，清洁度保持在1000～10000等级；
s2贴背胶：将基材需要做表面硬化的特定面域贴上保护膜，贴好后面向工作台平放于台面或贴合治具的卡槽中，撕除需贴合背胶的保护面离形膜，将背胶面与基材非处理面贴合，再放入热压机台作压合处理。
s3上架：对于自带手柄类的基材，根据基材及手柄角度直按插入到清洗架横杆的孔内，并用夹子夹住或用铜丝类金属线捆绑住手柄，使基材无法晃动或掉落；对于无手柄类基材，用超声波焊接机根据基材及手柄位置进行焊接，再将焊接后基材挂在清洗架横杆上，并用夹子夹住或用铜丝类金属线捆绑住手柄，使基材无法晃动或掉落。
s4超声波清洗：上架后基材先经过弱碱液浸泡，再过弱酸液浸泡，然后再经过纯水清洗；固定超声波频率进行清洗。
s5硬化：将改性的聚亚安酯、改性的压克力、光敏催化剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯等元素调制成硬化液，将硬化液水解成无色透明的胶状物质，然后在该胶状物质中加入催化剂，再将胶状物质和催化剂的混合物以浸镀的方式涂装在塑料材料表面，通过调整硅化液粘着度、调整硬化液固含量、和基材挂具的提拉速度来达到控制硬化膜层厚度及表面硬度要求，在塑料材料表面形成一层致密的硬化膜；待液面平整无气泡时,以速率平稳地将基材提拉出液面,并转入预烘箱；
s6ir烘烤:浸涂好后的基材在60～80℃下预烘约2～8分钟；
s7固化:通过uv汞灯照固化。
s8热固化：对表面干固后的产品进行高温烘烤，利用烤箱的高温对附着于产品表面的硅化液进行固化。
制成硬化液后用1µm以下的聚丙烯折迭滤心循环过滤。在步骤s4过程中，槽内弱碱液及纯水与基材温度相近。在浸涂过程中用惰性气体驱除基材表面的氧气。所述惰性气体为氮气。在步骤s2所述的保护膜为一种耐水性、耐酸碱性能强、耐高温的背胶类贴合物。
因基材需要做表面硬化的特定面域，所以需要对不做处理面域进行遮蔽作业；在生产过程中，基材需要经过纯水浸泡、酸碱液浸泡、高温处理等作业处理，因此，需要用到耐水性、耐酸碱性能强、耐高温的背胶类贴合物对基材不作处理面贴合遮蔽。
基材在未做任何表面处理前时，表面是软性的，很容易造成表面划伤、脏污，且脏污后，表面不可以擦拭，所在，贴好背胶后需要将素材固定于清洗架杆上，再撕除需基材需硬化面保护膜，固定方式有多种，如：卡槽式、绑定式、夹卡式等；固定基材放置方式也有多种，根据硬化液滴落角度可分为：纵向、横向、倾斜式，包括在注塑段增加硬化手柄或在硬化段焊接手柄等方式。
基材在硬化之前,基材表面会有油脂、或因静电会粘附落尘等杂质，这些问题是不能用擦拭的方式处理的，以免造成不必要的不良品，所以需要用超声波清洗的方式达到清洁基材表面目的，以保证基材表面清洁，另清洗后基材可清除表面静电，避免二次污染。
上架后基材先经过弱碱液浸泡，再过弱酸液浸泡，然后再经过纯水清洗后，根据不同基材需求，以上动作需要在槽内药水及纯水有一定温度，并且固定超声波震荡频率及时间下进行作业。
将改性的聚亚安酯、改性的压克力、光敏催化剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯…等元素，调制成为特定比例的硬化液，将硬化液水解成无色透明的胶状物质，然后在该胶状物质中加入特殊的催化剂，再将胶状物质和催化剂的混合物以浸镀的方式涂装在塑料材料表面，通过调整硅化液粘着度、调整硬化液固含量、和基材挂具的提拉速度来达到控制硬化膜层厚度及表面硬度要求，在塑料材料表面形成一层致密的硬化膜(市场上也称为玻璃膜)，从而达到提升塑料料件基材表面性能,包括:高硬度、高耐磨、高透光率、高抗冲击性、防守指纹、高表面水滴角、防水防油防脏污…等特性及功能。
首先，测量素材表面硬度，根据基材的表面硬度要求来设计出硬化制程流程及参数方案；二、根据方案要求，调整药液粘着度及硬化液与稀释剂的含量比率；三、调整基材挂具的提拉速度及基材浸泡时间，可根据基材硬化作业实际需求选用或调整，以便最终达到目标的基材表面各项性能及功能的要求。
对表面干固后的基材进行紫外线干燥，利用紫外线和基材表面的硅化液发生光能量转换成热能量的反应，对附着基材的硅化液进行固化。根据基材的大小及硅化液的膜厚,设计上下左右uv灯管的能量及固化时间。
对表面干固后的基材进行高温烘烤，利用烤箱的高问对附着于基材表面的硅化液进行固化。根据基材的大小及硅化液的膜厚来设定烤箱的温度及固化时间。
运用本发明工艺技术而制成的产品,与国内外、及业界同类型产品的现行技术性能比较分析如下表:
综上，本发明提供的高硬度高耐磨高透光之纳米表面硬化处理技术，解决了喷涂、淋涂成本高、污染严重，对人体健康伤害较大等问题，达到环境零排放的标准，运用本发明所做出的产品具有表面高硬度、高耐磨耗性、高透过率、高抗冲击性、防指纹性能、表面水滴角提升、防水防油防脏污、环保、成本低、良率高、产品表面质感高档等优点，可以产生很大的社会效益，为企业创造显著的经济效益。