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1、涂装工艺设计涂装工艺设计题目：洗衣机塑料外表的涂装工艺设计学院：环境与化学工程学院学号:1008030317姓名：操伟华指导老师：谭勇管秀荣赵春英完成日期：2021.6.26目录1.绪论(3)2.洗衣机pp塑料涂装的工艺设计(3)2.1pp塑料特性(3)2.2pp塑料的喷涂工艺流程(4)2.2.1pp塑料用涂料配方(4)2,2.2外表处理工艺(5)2.2.3涂料施工(6)3.2.4涂层的枯燥固化(7)2.2.5产品的检验及入库(8)2.2.6涂装管理(8)3.总结(8)4.参考文献。(8)绪论塑料由于质轻、耐腐蚀、易加工、资源丰富等特点,逐步取代金属、木材、皮革等传统材料,广泛应用于国民经济各
2、个领域和人们的日常生活中。随着塑料制品的广泛应用,塑料外表的涂装已日益增加,因塑料制品成型加工时,会产生颜色不均、色泽单调、花斑疵点等缺陷,还存在老化变脆、划痕、沾污、静电等问题,用涂料涂装则可避免这些缺陷和问题,由于塑料的外表能较低,其涂层与塑料基体的结合力成为制约塑料涂料发展的重大障碍。怎样根据不同的塑料底材选择不同配方的涂料?怎样赋予塑料制品外表的阻燃性、耐溶剂性、导静电性等?怎样使涂层与塑料底材之间牢固地结合在一起?塑料制品涂装的目的与金属、木材等其他底材涂装并无原则上的区别，都是知足塑料制品对保护、装饰和特殊功能性的要求，到达延长使用寿命、美观、增加塑料制品附加值的目的。但是与金属和
3、木材底材涂装的不同之处在于，塑料制品基本上不存在腐蚀问题，但同时出现了底材附着力差的问题。其次，塑料制品由于化学构造、加工方法和组成的多样性，又决定了其外表状态的多样性，这就增加了涂装中外表处理的难度。此外，塑料制品的品种繁多，既有大批量可上线喷涂的品种，也有小批量合适手工操作的品种。这样就给喷涂设计和涂料选择带来一定的困难。所以必须针对实际需要设计合理的喷涂工艺经过。随着高分子材料研究技术的不断发展，高分子合金取代部分钢材越来越多用于工业产品，尤其是汽车、飞机、摩托车以及家用电器等产品的零部件大量的采用聚合物合金来制备。而这些商品的外表涂装美化则需要大量的特殊涂料，进而促使塑料专用涂料的用量
4、不断攀升，也促使聚烯烃涂料的应用研究不断发展，这方面美、日走在前面，而中国还相比照较落后。随着世界范围内对VOC排放量限制越来越严格，水溶性等环保型涂料将是涂料的发展方向。因而，环保型塑料涂料将是将来涂料的一个重要组成部分。洗衣机pp塑料涂装的工艺设计pp塑料特性PP(Polypropylene)聚丙烯塑料，全部由具有非极性和憎水特性的烃单元组成。PP塑料具有优良的机械性、绝缘性、抗化学腐蚀性和热稳定性，成本低廉，易于加工成各种型材。从1984年起即成为全世界产量最大的五大塑料品种之一，主要应用在包装、电子、汽车工业以及一些尖端领域。但是PP塑料是一种结晶度较高的聚合物，分子排列规整、聚集态严
5、密、分子间作用力强，其外表与油漆、油墨等含有极性官能团或极性成分的材料的层问附着力较差。为了使PP塑料制品外表涂层有良好的附着，一般生产企业在涂装前必须对其外表进行特殊外表预处理，同时所使用的涂料的化学组成和配方也与其他塑料有所不同。聚烯烃塑料具有比重小、价格低、无毒、无味等优点，已广泛用于包括涂装等各领域。但是由于聚烯烃外表致密，无极性基团，外表张力低如PP的外表张力为31mN/cm，很难知足涂料附着的需要一般涂料可附着张力最低为37mN/cm。为提高聚烯烃塑料产品的涂装性能，一般能够从3方面来解决：!对聚烯烃基材进行外表处理；制备与聚烯烃基材粘结性好的涂料；#粗化基材外表。pp塑料的喷涂工
6、艺流程塑料制品喷涂的工艺流程设计主要根据塑料用涂料、外表预处理、喷涂方法、批量大小、喷涂工艺、喷涂对象等情况来进行。一般企业PP塑料制品的喷涂主要采用间歇式空气喷涂。建议采用比拟简单而实用的喷涂流程图。开场上喷涂夹具座装塑料制品静电吹尘化学溶剂擦拭pp处理液擦拭产品包装入库产品检验煸炉枯燥固化自动空气喷涂静电吹尘结束pp塑料用涂料配方PP塑料的底漆应与底材有类似的分子构造和近似的溶解度参数【1】，同时还应与面漆有良好的层间附着力。考虑到PP塑料制品外表的特殊要求，需要配制专用的涂料，底漆配方见下表1表1底漆配方原料质量份丙烯酸聚合物10-20氯化聚烯烃cl含量2630-40氯化聚烯烃cl含量3
7、320-30甲苯10-20二甲苯5-10乙酸乙酯30-40环己胺5-7有机和无机色粉1.5-3.0聚丙烯的面漆选择的品种较多，主要根据使用要求、经济上的考虑及涂装要求，可选用热塑性丙烯酸清漆，丙烯酸改性醇酸快干漆，以及聚氨酯涂料等。面漆配方见表2。表2面漆配方原料质量份丙烯酸聚合物30-40氯化聚烯烃cl含量6520-30氯化聚烯烃cl含量3310-20甲苯5-10乙酸乙酯20-30乙酸丁酯15-25固化剂20-25外表处理工艺在涂装工艺中，没有哪一个步骤比外表预处理对涂膜的附着力影响更大。尤其是PP塑料这样的高结晶度的聚合物材料，外表预处理是极其重要的工艺，只要经过适当的外表预处理后，被涂塑
8、料外表才得以改性和活化，才能与涂料有比拟好的附着力。选择相适应的喷涂工艺时必须考虑到外表预处理工艺技术的实用性和经济性，同时由于近年来人们的环境保护意识日益加强，有的国家开场立法限制和禁止有毒有害物质的使用和排放。因而，选择外表处理方法时还必须考虑到它们的环境适应性，所以需要对外表预处理程序进行进一步优化，到达最经济、最环保。对于PP塑料制品的外表预处理，能够采用采用化学溶剂和化学处理液擦拭两步混合处理法。1化学溶剂擦拭将化学溶剂装入200ml塑料酒精瓶中，用干净的防静电布轻压塑料瓶口，用少量(每次大约5m1)溶剂浸润防静电布。用沾有溶剂的防静电布擦拭已经静电吹尘处理后的塑料制品，除去外表灰尘
9、等杂物，得到一个清洁的塑料外表，并使外表溶胀。擦拭后放置大约25min才进行下一步。一般在连续生产中，停留时间已经足够让溶剂在外表挥发，不必另外放置。建议采用的化学溶剂配方见表3。表3pp用化学溶剂配方原料质量份乙酸乙酯30-40乙酸丁酯40-50丙酮3-5外表活性剂10-20乳化剂2-4甲苯1-32处理液擦拭将处理液装入200ml塑料酒精瓶中，用干净的防静电布轻压塑料瓶口，用少量(每次大约5m1)处理液浸润防静电布。用沾有处理液的防静电布擦拭已经溶剂处理后的塑料制品，使塑料外表活化、改性。擦拭后放置大约510min才进行下一步。一般在连续生产中，停留时问已经足够让处理液在外表挥发，不必另外放
10、置。化学处理液配方见表4。表4pp用化学处理液配方原料质量份氯化ppcl含量1830-40甲苯3-6乙酸乙酯20-25三氯乙烷30-40乙醇15-20涂料施工塑料制品外表经过化学溶剂和化学处理液两步混合处理后，进入喷涂室，进行静电吹尘处理和整个喷涂作业。1静电吹尘这是涂料施工前在喷漆室内进行的最后一次静电吹尘，主要目的是去除塑料制品外表的杂物，并消除外表静电。使用静电吹尘枪，利用高压空气消除塑料外表静电，除去外表灰尘，创造一个清洁的被涂塑料外表。2喷漆室喷漆室是提供涂装作业专用环境的设备，可根据要求控制环境温度、湿度、照度、干净度，保护操作者的安全卫生，有利于治理涂装作业的废物，减少环境污染。
11、为保证涂装质量，喷漆室一般要求温度在1825范围内，相对湿度大约为65。根据涂装质量要求，干净度等级为1000100000级。照明不低于300lx时能保证操作时有良好的视野。空气运动方向应保证逸散漆雾与溶剂蒸气不污染涂膜。一般企业PP塑料制品喷涂生产采用水幕帘式喷漆室，水幕帘式的喷漆柜能将喷涂的飞漆和溶剂蒸气迅速排除，并能采集99O以上的漆雾，排风机和排风管不积漆；喷漆房内有定向、均匀的风速，无死角，能保证操作工处于新鲜的流动空气中，空气清洁无尘。喷漆区风速一般为050060ms。3喷漆一般企业采用自动化机器人喷涂，根据产品形状编辑IC卡，保持喷枪与被涂物呈垂直、平行、稳定运行，喷枪距离被涂物
12、面200300mm，喷枪移动速度一般设定在180mms；调漆的比例和烘烤温度根据供给商提供的参数，黏度是在供给商提供的范围内根据喷漆房室内温度和湿度进行适当调整；保证涂料输调管路无堵塞。喷枪口径为0810mm，枪空气压力在O30035MPa内调整，使喷出漆雾雾化均匀、粗细适中。聚烯烃塑料涂料的主要类型及组合物【2】聚烯烃塑料涂料的制备首先是合成一种与底材粘结性优良的促进剂，然后与其他物质混合配制成涂料。附着促进剂的性能严重影响着涂料的性能。根据附着促进剂的不同，可将聚烯烃涂料分成两大类：一类是含有CPO氯化聚丙烯附着促进剂的涂料；另一类是不含CPO附着促进剂的涂料。含有CPO附着促进剂型的聚烯
13、烃塑料涂料由于CPO与烯烃塑料基材在构造上有着很大类似性，因而，它们之间有着良好的相容性。所以，通常采用改性的CPO作为涂料的粘结促进剂来制备聚烯烃塑料涂料。改性剂中含有羟基、羧基、环氧基、羰基等基团，通过改性接枝在CPO上，进而配制出各种性能良好的聚烯烃塑料专用涂料。Maratami等用一种带有环氧官能基团的树脂和至少一种烯类单体接枝改性的CPO，并与HardIOn14ML、-甲基丙烯酰氧基三甲基硅氧烷、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸甲酯等制成的共聚物及其他有机溶剂混合，制备出一种附着性优良、外观好、耐汽油、耐酸、耐候的聚烯烃塑料涂料。另外，他们又采用羟基、环氧基或酸酐中的一种或多种去封端烯
14、类单体接枝的氯化聚烯烃聚合物来制备聚烯烃塑料涂料。该氯化聚烯烃占树脂总量的5%50%，聚合物中所需官能团基的含量为0.84.0mOI/kg。Merritt等通过合成一种嵌段共聚物与氯化聚烯烃混合，制备了一种对烯烃底材附着性良促进剂。如一种嵌段共聚物溶液能够这样配制：e-己内酯137.7g、二甲苯380.8g和辛酸锡3.2g，于145C反响2.5h制得。另外，彭金花等通过选择适宜的基料、溶剂和助剂，研制了一种无需经复杂的好的前处理即可用于直接涂覆的PP塑料专用涂料。Ueda和Takauki等将羧酸改性的CPO树脂与自由基聚合的带羟基的不饱和化合物进行接枝聚合反响，其中，聚烯烃树脂相对分子量100
15、010000，氯含量12%28%w，#，$-不饱和羧酸或其酸酐接枝的含量1%10%质量分数。所配制的涂料组合物对聚烯烃附着性好，并与分散有颜料的树脂相容性好，且耐汽油及耐湿性优良。而Ueda和Takeharu等则将氯含量施行强迫枯燥或对耐热性较差的材质外表涂膜进行枯燥，枯燥温度通常在60。80，使自干性涂料固化时间大幅度缩短，以知足工业化流水线生产作业方式。中温烘干主要用于缩合聚合反响固化成膜的涂料。当温度过高时，涂膜发黄，脆性增大，此类涂料的最佳固化温度在120140之间。根据加热固化的方式，烘干又可分为热风对流、远红外线热辐射及热风对流加辐射三种方式。热风对流式固化利用风机将热源产生的高温
16、空气引入烘干室，并在烘干室内循环，进而使被涂物对流受热。热风对流加热均匀、温度控制精度高，适用于高质量涂层，不受工件形状和构造复杂程度影响，所以该方式应用很广泛。但该方式热效率低，设备庞大，占地面积大。热辐射加热通常使用红外线、远红外线辐射到物体后，直接吸收转换成热能，使底材和涂料同时加热，热效率高，不需要大量的循环风，烘干室短，占地面积小，但温度不均匀，只适用于简单的工件。一般企业PP塑料制品喷涂后涂层固化选用低温枯燥方法，温度在6575之间。加热固化的方式采用热风对流，产品在车架上自然流平后推人煸妒中固化。在自然流平区最好设置空调系统和空气过滤系统，以保证涂层质量。产品的检验及入库产品的检
17、验室根据厂家提供的要求及标准对产品进行质量评定，到达要求的产品直接入库封存，未到达要求的产品予以报废或重新补喷。涂装管理塑料制品涂装管理是贯穿于从外表预处理到涂层固化，包装出货的全经过管理。主要包括外表预处理工程管理、喷涂管理、涂层质量管理、设备和材料管理、生产计划管理、安全健康和作业环境管理等。一般企业都将此已经纳入ISO一9000质量保证形式运行的质量管理体系和IS014000环境管理体系中。总结根据PP塑料制品外表本身的特征，应正确选择适宜的喷涂工艺，尤其是选取合理的PP塑料涂料配方以知足PP塑料的要求，进而提高了涂层与塑料基体的结合力。同时，喷漆前外表预处理对整个涂装质量起着决定性作用
18、，是充分发挥涂料功能作用的前提条件。故在PP塑料制品的涂装工艺中，涂料施工前必须对塑料制品外表进行预处理。参考文献。【1】向明祥，涂伟萍，莫梅华当代涂料与涂装2006,9(2)【2】郝留成，邬润德，童筱莉化工新型材料2003,31(7)【3】MazdaMotorMaratani，Yoahiaki等.P.JP96-199036，1996-0806【4】彭金花.张海梅PP塑料专用涂料的研制报告涂料技术与文摘2003,24(2)【5】姚学民.刘平PP塑胶底漆的研制天津科技2020,37(3)【6】刘洁塑料制品的涂装当代涂料与涂装2004(4)【7】王锐锋，张广宏，申太英聚丙烯塑料(PP)涂装前的外表处理方法当代涂料与涂装2020,14(2)