Технология нанесения лакокрасочных покрытий на пластмассы

Для нанесения цветных элементов на поверхности проектируемых изделий были выбраны лакокрасочные покрытия.

Технология нанесения ЛКМ зависит от состава материала. Наиболее часто окрашиванию подвергают пластмассы на основе таких полимеров, как полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиметилметакрилат, поливинилхлорид, полиамиды, поликарбонаты, полиуретаны, АБС-пластики, полиэфирные и эпоксидные стеклопластики [3].

Для окрашивания поверхности пластмасс необходимо предварительно обработать поверхность, увеличив смачиваемость и сцепление материала.

 

Подготовка поверхности

Основными операциями при подготовке поверхности являются: обезжиривание, гидрофилизация, травление, механическая и химическая обработка.

Обезжиривание проводят растворителями, щелочными составами (при 40-60°С) и водными растворами ПАВ.

Гидрофилизацию, или активирование, поверхности применяют при нанесении покрытий на несмачивающиеся полярными жидкостями полимеры – полиэтилен, полипропилен, полиуретаны. Применяют разные способы: химический, огневой и физические. Окислительные процессы проникают на небольшую глубину (до 5 нм), улучшая при этом смачивание поверхности лакокрасочными составами и повышая адгезию покрытий.

Механическая обработка используется для увеличения шероховатости поверхности, которая способствует улучшению механического зацепления покрытий (чаще проводят для реактопластов).

Шероховатость поверхности некоторых пластмасс может быть достигнута травлением растворителями. Применяют растворители, вызывающие только поверхностное набухание (но не растворение), после обработки их удаляют высушиванием.

На практике часто применяют сочетание разных способов подготовки поверхности, позволяющее находить оптимальные решения для каждого вида пластмасс [3]. В результате получают готовую к окрашиванию поверхность (рис. 8).

Рисунок 8. Результат подготовки поверхности: слева – обработанная поверхность, справа – необработанная

 

Нанесение покрытия

Нанесение лакокрасочного покрытия производится в несколько этапов.

1. Подготовка поверхности. Проводятся обезжиривание и гидрофилизация при помощи специальных составов. Необходимо защитить части пластика, не подлежащие окраске (например, заклеить липкой малярной лентой).

2. Грунтование поверхности. На обрабатываемую поверхность распылителем наносится специальный адгезионный грунт, представляющий собой жидкий материал на основе полиолефиновых смол.

3. Подготовка ЛКМ. Колеровку краски требуемого оттенка необходимо произвести непосредственно перед применением (жизнеспособность краски после смешивания с отвердителем 2 часа); проконтролировать вязкость по вискозиметру и при необходимости отрегулировать ее добавлением специального разбавителя; перед использованием краску следует профильтровать (фильтр 100 мкм).

4. Окрашивание поверхности. Производится в два или более слоя при помощи краскопульта. Температура краски, изделия и краскопульта должна быть одинаковой и соответствовать рабочему помещению – не менее 5 °С, относительная влажность не более 80%. Краски по ПС обычных оттенков наносятся в один слой, толщиной мокрой пленки не менее 60 мкм, меньшая толщина может сказаться на прочности сцепления с окрашиваемым профилем. Слой более 120 мкм приведет к незначительному увеличению срока сушки и может отразиться на декоративности покрытия.

5. Сушка лакокрасочного покрытия. При толщине мокрой пленки 60–80 мкм, температуре воздуха 15 °С и относительной влажности воздуха 90% время сушки составляет:

- пылевая сушка (не прилипает пыль и можно трогать руками) – 5-8 мин,

- до нанесения защитной пленки и штабелирования – 9 часов,

- для механической обработки – 12 часов,

- до воздействия отрицательных температур и воды – 12 часов,

- полная полимеризация лакокрасочного покрытия через 5 суток.

Возможна также ускоренная сушка при температуре до 50 °С - 1 час. При этом первые 10 минут сушки температура воздуха должна быть не выше 25 °С, при относительной влажности воздуха 80–90% [6].