一种在塑料件表面进行水性涂料喷涂的工艺的制作方法

[0001]
本发明涉及喷涂工艺技术领域，尤其是一种在塑料件表面进行水性涂料喷涂的工艺。


背景技术：

[0002]
水性涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料。由于无需用到有机溶剂，使用中对环境和作业环境影响较小，是一种较为环保的涂料。因此在喷涂行业水性涂料是一种值得推广的材料。但是现有一些如塑料件、金属件、玻璃材质的零件，其表面呈疏水性，其表面难于与水性涂料结合。限制了水性涂料的使用范围。
[0003]
为了在疏水性表面的零件如塑料件上使用水性涂料进行喷涂，就需要改变塑料件外表面的疏水性能。现有通常做法是利用电离技术改善塑料件外表面的疏水性或在塑料件外表面先喷一层化学试剂改变材料性能。利用电离技术容易引起塑料件变形，且操作效率较低，降低后道喷涂工序的良率；利用化学试剂会形成新的污染，无法体现水性涂料的环保性能，且较大增加喷涂工序的成本。


技术实现要素：

[0004]
本发明要解决的技术问题是提供一种在塑料件表面进行水性涂料喷涂的工艺，其能有效提高水性涂料在塑料件表面的附着力，提升喷涂良率，且环保效果较好。
[0005]
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种在塑料件表面进行水性涂料喷涂的工艺，包括以下步骤：
[0006]
步骤一、备料、清洁，擦拭待喷涂塑料件外表面的脏污；
[0007]
步骤二、用能产生uvc波段紫外线的汞灯对待喷涂的塑料件外表面进行照射，并配合汞灯照射空气产生的臭氧打开塑料件外表面的化学键以使得塑料件表面材料性能从疏水性变为亲水性；
[0008]
步骤三、采用离子除尘枪对照射后塑料件表面进行静电除尘处理；
[0009]
步骤四、利用喷枪把水性涂料喷涂在塑料件外表面上。
[0010]
优选所述uvc波段紫外线具有两个波峰，两个波峰分别为185nm和254nm； 185nm紫外线可将空气中的氧气变成臭氧，臭氧具有强氧化作用；254nm照射强度更强，能较有效打开塑料件外表面的化学键。
[0011]
所述汞灯为低压汞灯，即所述汞灯为放电稳定时，汞蒸气的分压强小于 102pa的汞灯。
[0012]
优选所述塑料件表面利用汞灯照射的照射强度为190-210mj/cm2，所述塑料件表面利用汞灯照射后材料的水滴角≦10
°
。
[0013]
进一步改进，步骤四在喷涂水性涂料前先利用喷枪在塑料件外表面喷涂一层能增强水性涂料附着力的水性处理剂，然后自然风干后进行步骤四水性涂料喷涂。
[0014]
优选所述所述水性处理剂为偶联剂，所述偶联剂为y-二乙烯三氨基丙基甲基二甲
氧基硅烷/γ-氨丙基三乙氧基硅烷或n-(β-氨乙基)-y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
[0015]
进一步改进，所述步骤一中经擦拭脏污后塑料件先安装在治具上，治具跟随一移动线按设定速度移动，所述步骤二是塑料件在连续移动过程中经过装有所述汞灯的uv活化设备，塑料件外表面受uv活化设备上的汞灯照射。这样可以有效提升uv(紫外线)活化的效率。
[0016]
优选所述uv活化的设备包括形成隧道形状的壳体，壳体内的上侧、左侧和右侧均装有能产生uvc波段紫外线的所述汞灯，所述塑料件沿壳体内移动受所述汞灯照射。
[0017]
进一步改进，所述壳体内上侧装有上支架，壳体内左侧装有左支架，壳体内右侧装有右支架；壳体内上侧的汞灯装在上灯座上，上灯座装在上支架上；壳体内左侧的汞灯装在左灯座上，左灯座装在左支架上；壳体内右侧的汞灯装在右灯座上，右灯座装在右支架上；
[0018]
所述上支架可相对于所述壳体左右调整位置，所述上灯座可相对于所述上支架上下调整位置；所述左支架可相对于所述壳体左右调整位置，所述左灯座可相对于所述左支架上下调整位置；所述右支架可相对于所述壳体左右调整位置，所述右灯座可相对于所述左支架上下调整位置。这样汞灯可以调整位置，便于调整塑料件表面的照射强度。
[0019]
再进一步，所述移动线旁设有驱动机构，驱动机构带动所述治具转动，所述治具带动所述塑料件转动，所述塑料一边自转一边沿壳体内移动。通过塑料件转动使得塑料件表面被照射强度更为均匀。
[0020]
优选所述移动线包括两条循环移动的链条，两条链条之间安装有支撑座，所述治具可转动安装在所述支撑座上；
[0021]
所述驱动机构包括驱动电机和驱动皮带，驱动电机通过皮带轮带动驱动皮带循环移动，驱动皮带与治具相接触带动治具转动。
[0022]
本发明由于待喷涂的塑料件在采用水性涂料进行喷涂前先通过能产生uvc 波段紫外线的汞灯对待喷涂的塑料件外表面进行照射，并配合汞灯照射空气产生的臭氧打开塑料件外表面的化学键以使得塑料件表面材料性能从疏水性变为亲水性；接着通过静电除尘，在有效的时间内采用水性涂料完成喷涂，喷涂后材料又恢复原有性能，可以有效提升水性涂料在塑料件表面的附着力，有效提升采用水性涂料喷涂良率。使得原为疏水性的塑料件也适合采用水性涂料进行喷涂，取得较好环保效果。
[0023]
本发明提供的工艺不仅能够应用于塑料件，也能应用于部分金属件、玻璃件等外表面水性涂料的喷涂。
附图说明
[0024]
图1是本发明实施例工艺流程图；
[0025]
图2是本发明uv活化设备俯视立体图；
[0026]
图3是图2的a向放大视图；
[0027]
图4是本发明uv活化设备仰视立体图；
[0028]
图5是图4的b处放大图；
[0029]
图6是本发明uv活化设备与移动线相互配合结构示意图；
[0030]
图7是本发明驱动机构与治具相互配合立体示意图；
[0031]
图8是对一种未进行uv活化然后表面喷涂水性涂料的塑料件表面做十字交叉划线
检验效果图；
[0032]
图9是对一种进行uv活化然后表面喷涂水性涂料的塑料件表面做十字交叉划线检验效果图。
具体实施方式
[0033]
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
[0034]
图1至图7所示，一种在塑料件表面进行水性涂料喷涂的工艺，包括以下步骤：
[0035]
步骤一s1、备料、清洁，擦拭待喷涂塑料件外表面的脏污。
[0036]
步骤二s2、用能产生uvc波段紫外线的汞灯对待喷涂的塑料件外表面进行照射，并配合汞灯照射空气产生的臭氧打开塑料件外表面的化学键以使得塑料件表面材料性能从疏水性变为亲水性。
[0037]
其中，所述uvc波段紫外线具有两个波峰，两个波峰分别为185nm和254nm；所述汞灯为低压汞灯，即所述汞灯为放电稳定时，汞蒸气的分压强小于102pa 的汞灯。
[0038]
所述塑料件表面利用汞灯照射的照射强度为190-210mj/cm2，所述塑料件表面利用汞灯照射后材料的水滴角≦10
°
。
[0039]
步骤三s3、采用离子除尘枪对照射后塑料件表面进行静电除尘处理；离子除尘枪的风压控制在3.5-4.5kg/cm2。
[0040]
步骤四s4、喷涂水性涂料前先利用喷枪在塑料件外表面喷涂一层能增强水性涂料附着力的水性处理剂。优选所述所述水性处理剂为偶联剂，所述偶联剂为y-二乙烯三氨基丙基甲基二甲氧基硅烷/γ-氨丙基三乙氧基硅烷或n-(β
-ꢀ
氨乙基)-y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
[0041]
步骤五s5、喷涂水性处理剂后自然风干15-20min。
[0042]
步骤六s6、利用喷枪把水性涂料喷涂在塑料件外表面上。
[0043]
水性涂料可选用市面上已销售用于喷涂塑料件的水性涂料。
[0044]
步骤七s7、水性涂料喷涂后进行烘干，烘干温度60-70℃。
[0045]
进一步结合图2至图7所示，所述步骤一中经擦拭脏污后塑料件10先安装在治具上，治具20跟随一移动线7按设定速度移动，治具20移动速度可优选为4-6米/分钟，所述步骤二是塑料件10在连续移动过程中经过装有所述汞灯的uv活化设备，塑料件10外表面受uv活化设备上的汞灯照射。
[0046]
所述uv(紫外线)活化设备，包括形成隧道形状的壳体1，壳体1与移动线7的机架形成固连，壳体1的左右侧面设有多个检查门11，壳体1内的上侧、左侧和右侧均装有能产生uvc波段紫外线的汞灯2，塑料件10喷涂前安装在治具20上然后沿壳体1内连续移动。壳体1安装的汞灯2的技术参数与上述工艺步骤中说明的技术参数一致。
[0047]
所述壳体1内上侧装有上支架3，壳体1内左侧装有左支架4，壳体1内右侧装有右支架5；壳体1内上侧的汞灯2装在上灯座31上，上灯座31装在上支架3上；壳体1内左侧的汞灯2装在左灯座41上，左灯座41装在左支架4上；壳体1内右侧的汞灯2装在右灯座51上，右灯座51装在右支架5上。
[0048]
所述上支架3可相对于所述壳体1左右调整位置，所述上灯座31可相对于所述上支架3上下调整位置；所述左支架4可相对于所述壳体1左右调整位置，所述左灯座41可相对于
所述左支架4上下调整位置；所述右支架5可相对于所述壳体1左右调整位置，所述右灯座51可相对于所述左支架4上下调整位置。
[0049]
所述上支架3包括四根第一竖向支撑杆32，第一竖向支撑杆32设有沿竖向分布的第一长条形通孔321，所述上灯座31水平设置，四根安装螺栓分布穿过四根第一竖向支撑杆32的第一长条形通孔321然后旋接在所述上灯座31上，第一竖向支撑杆32的上端可相对于所述壳体1左右调整位置；第一竖向支撑杆 32的上端可通过螺栓安装在壳体1框架的轨道上，以便调整位置。
[0050]
所述左支架4包括两根第二竖向支撑杆42，第二竖向支撑杆42上设有沿竖向分布的第二长条形通孔421，所述左灯座41竖向设置，两根安装螺栓分布穿过两根第二竖向支撑杆42的第二长条形通孔421然后旋接在所述左灯座41上，第二竖向支撑杆42的上端可相对于所述壳体1左右调整位置；第二竖向支撑杆 42的上端可通过螺栓安装在壳体1框架的轨道上，以便调整位置。
[0051]
所述右支架5包括两根第三竖向支撑杆52，第三竖向支撑杆52上设有沿竖向分布的第三长条形通孔521，所述右灯座51竖向设置，两根安装螺栓分布穿过两根第三竖向支撑杆52的第三长条形通孔521然后旋接在所述右灯座51上，第三竖向支撑杆52的上端可相对于所述壳体1左右调整位置；第三竖向支撑杆52的上端可通过螺栓安装在壳体1框架的轨道上，以便调整位置。
[0052]
所述左支架4和所述右支架5可以并列相对设置，也可如本实施例所示的相互错开位置设置。
[0053]
所述壳体1上侧设有所述汞灯2控制箱6，所述汞灯2控制箱6控制所述汞灯2的发光，在所述汞灯2不亮时通过报警装置发出报警音。以便及时更换汞灯2和控制照射功率。
[0054]
所述移动线7旁设有带动所述治具20转动的驱动机构8，所述治具20再带动所述塑料件10转动。所述塑料件10在受汞灯2照射过程中一边自转一边沿壳体1内移动。以进一步提高照射的均匀性。
[0055]
所述移动线7包括两条循环移动的链条71，两条链条71之间安装有支撑座 72，所述治具20可转动安装在所述支撑座72上。所述支撑座72的下面装有两个滚轮73，两个滚轮73分别沿两个支撑轨道74移动。
[0056]
所述驱动机构8包括驱动电机81和驱动皮带82，驱动电机81通过皮带轮 83带动驱动皮带82循环移动，驱动皮带82与治具20相接触带动治具20转动，治具20再带动所述塑料件10转动。
[0057]
塑料件10喷涂前安装在治具20上然后沿壳体1内连续移动，塑料件10同时在驱动机构8带动下自转，塑料件10待喷涂外表面受能产生uvc波段紫外线的汞灯2照射，同时在空气中产生臭氧，照射与臭氧相配合打开塑料件材料的化学键，使塑料件10表面短时间内从疏水性变为亲水性，然后在有效的时间内采用水性涂料完成喷涂，喷涂后塑料件的材料又恢复原有性能，有效提升水性涂料的附着力和喷涂良率，喷涂作业环保效果较好。
[0058]
利用以上工艺方法和省略上述工艺方法中的步骤二(用能产生uvc波段紫外线的汞灯对待喷涂的塑料件外表面进行照射)，采用相同材料对同一种塑料件进行水性涂料喷涂效果进行比较，其附着力的试验效果如下表：
[0059][0060]
通过上面测试效果明显可以看出，塑料件经过uv(紫外线)活化后采用水性涂料喷涂附着力明显好于未经过uv(紫外线)活化的喷涂效果。其喷涂的良率也大为提高。
[0061]
尽管结合优选实施例具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。