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車燈真空鍍膜UV漆的技術(shù)要求
車燈真空鍍膜UV漆的技術(shù)要求 由于輻射固化涂料的綠色環(huán)保與高效率,使得該技術(shù)在世界范圍內(nèi)獲得了廣泛重視和快速增長,其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。
UV涂層具有極好的表面光潔度,很適合作為底漆用于真空金屬鍍膜技術(shù)領(lǐng)域,在塑料基材上可獲得十分光亮的金屬外觀。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,許多金屬替代工藝得到了應(yīng)用,目前在汽車車燈反射罩應(yīng)用領(lǐng)域,已經(jīng)完全采用在PC、BMC等塑料表面通過真空鍍鋁膜來提高反射效果,用于這一領(lǐng)域的UV涂料要求具有良好的流平性,高耐溫性(用于PC基材要求120℃以上,BMC基材高達(dá)180℃以上)。
在設(shè)計(jì)PC車燈反射罩用UV底漆時(shí),要注意提高涂層的交聯(lián)密度來保證涂層有良好的封閉性,通過調(diào)整配方中活性稀釋劑的配比來使涂層與基材、鍍膜與涂層之間的附著力達(dá)到最佳,工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí),要特別注意保證UV照射不充分的部位也能完全固化。
1 真空鍍膜對UV底漆的要求
在真空鍍膜前要在塑料基材表面進(jìn)行UV涂裝的主要原因有以下兩點(diǎn):
第一,通過UV涂層來封閉基材,防止真空鍍膜時(shí)或工件使用時(shí)基材中的揮發(fā)性雜質(zhì)逸出,影響鍍膜質(zhì)量。像在車燈反射罩應(yīng)用時(shí),由于在使用過程中溫度會升到100℃以上,基材中如有揮發(fā)性雜質(zhì)釋放會使鍍鋁層發(fā)彩、變色、影響反射效果。圖1(略)為PC塑料的DSC曲線,此圖顯示出PC基材在溫度為90℃左右時(shí)有明顯的熱流變化,可以認(rèn)為有物質(zhì)釋放,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg約為140℃,該材料的使用溫度應(yīng)該低于這一溫度。
第二,提高基材表面平整度,確保獲得鏡面的鍍膜效果。一般來說塑料表面本身具有0.51nn左右的粗糙度,真空鍍膜的厚度不超過0.2μm,無法填平基材表面的凹凸不平,得不到理想的鏡面效果,UV涂層厚度達(dá)到10-20μm,表面平整度在0.1μm以下,可填平基材缺陷并得到理想的鍍膜效果。
適用于PC材料車燈反射罩的UV涂料必須具備以下基本特點(diǎn):
(1)流平狀態(tài)好,漆膜豐滿光亮,這樣可以確保真空鍍膜后有一個(gè)完整的反射膜。
(2)涂膜具有封閉作用,可以在120℃時(shí)保證PC基材的逸出物不會影響鍍層。
(3)涂層自身有一定的耐熱性,120℃不會有物質(zhì)分解釋放而對鍍層產(chǎn)生影響。
1.封閉性. 塑膠在成型的過程中,往往要添加一些物質(zhì),如色粉,阻燃劑,脫模時(shí)還要噴灑脫模劑,也同樣無法避免一些雜質(zhì)參雜其中,同時(shí)啤塑條件差異也使得塑膠產(chǎn)生毛細(xì)微孔,在常溫長壓的狀態(tài)下是沒辦法用肉眼觀察得到,但在真空狀態(tài)下,塑膠中含有的一些揮發(fā)性小分子子化合物,包括殘留的脫模劑就會向塑膠表面遷移,在這種狀態(tài)下,如果底漆的封閉性不好,同塑膠一樣也存在毛細(xì)微孔,殘留的小分子化合物通過這些毛細(xì)微孔對真空電鍍層進(jìn)行沖擊,一般發(fā)生在由負(fù)壓變成常壓的狀態(tài)下,在底漆和真空電鍍金屬層之間產(chǎn)生微觀隔離地帶,直接影響底漆和真空電鍍層的附著力,這種天生的附著力欠缺,在沒有進(jìn)行面漆涂裝時(shí)并沒有馬上表現(xiàn)出來,而是表現(xiàn)在涂裝面漆之后,有時(shí)后掉漆馬上出現(xiàn),有時(shí)候要等3-7天以后,應(yīng)該理解為:小分子殘留化合物需要時(shí)間通過毛細(xì)微孔,面漆的后反應(yīng)過程加長使得應(yīng)力積累慢慢增強(qiáng)。通過底漆封閉基材,防止真空電鍍時(shí)基材中揮發(fā)性物質(zhì)遷移,影響電鍍質(zhì)量. 涂層封閉性影響因素: 油漆配方:固體量,流平性 生產(chǎn)工藝:IR流平,UV曝光量,膜厚
2.填充性. 塑膠表面一般比較粗糙,通過底漆過渡,可以很容易獲得很光亮的鏡面涂層.很多塑膠在成型的過程中,本身就含有雜質(zhì)并有氣孔-毛細(xì)微孔,表面并不是十分平滑.一般來說,塑膠模具約有0.5um的粗糙度,啤塑出來的塑膠產(chǎn)品也不可避免產(chǎn)生一定的粗糙度,而真空電鍍的金屬層一般不超過0.2um,這就意味著,電鍍金屬層沒辦法掩蓋塑膠粗糙面,自然達(dá)不到理想的鏡面效果。另外,塑膠在啤塑的過程中,可能會出現(xiàn)表面應(yīng)力裂紋的缺陷,有了底漆過渡,涂層的厚度約10-20um,是完全可以掩蓋塑膠粗糙的表面。而涂層自身的光滑度一般在0.1um以下,幾乎視為鏡面的效果。涂層填充性影響因素: 油漆配方:固體量, 生產(chǎn)工藝:膜厚
3.獲得更厚的真空電鍍層. 用底漆過渡,有利于獲得更厚獲得更厚的電鍍層,使產(chǎn)品得到更高的反射效果和力學(xué)性能.
4.附著性 . 對于一些極性較差的塑膠,通過底漆過渡,可以獲得電鍍層附著性.
5.耐熱性. 塑膠熱變形溫度一般較低,通過底漆過渡,可以起到一定的熱緩沖作用,保護(hù)塑膠免遭熱變形.
6.流平性
7.耐熱性 真空電鍍金屬層一般只有數(shù)十至數(shù)百納米,耐磨抗劃傷性能較差,同時(shí)真空電鍍金屬層暴露在空氣中很容易氧化,從而失去光澤,故,真空電鍍完成后,一般還需要噴涂一層面漆,既起到保護(hù)的作用,有起到裝飾性的作用。
面油測試點(diǎn):
測試項(xiàng)目一:
附著力 測試程式:用鋒利的刀片(刀鋒角度為15-30度),在被測試樣品的表面劃格10*10個(gè)1mm小格,劃線深達(dá)油漆底層,用毛刷將測試區(qū)域的碎片清理干凈,用黏附力350-400g/cm*cm的膠紙(此處采用3M的Scotch膠紙),牢牢的黏住被測試的小方格,并用橡膠檫用力檫拭膠紙使得膠紙與被測的區(qū)域的接觸面力度合乎標(biāo)準(zhǔn),用手按住膠紙的另一端,以180度力方向迅速拉下膠紙,同一個(gè)位置進(jìn)行3次.實(shí)驗(yàn)工具:刀片,3M膠紙,毛刷. 測試結(jié)果:100/100不掉漆,刀口處平整.
測試項(xiàng)目二:
耐磨耗測試 測試程式:采用NORMAN RCA耐磨耗儀以及專用的紙帶(規(guī)格:11/16inch side * 6/8 inch diameter),施加175g負(fù)重,帶動紙帶在樣品的表面磨檫150次. 測試工具:RCA紙帶機(jī),毛刷或者棉條. 測試結(jié)果:150次(MIX)未發(fā)現(xiàn)涂層破穿.
測試項(xiàng)目三:
硬度測試 測試程式:用1H三菱鉛筆,將筆芯削成5mm的圓柱體,用400目的砂紙磨平后,裝在專用的鉛筆硬度測試儀上(負(fù)重1Kg,鉛筆與水平的角度為45度)推動鉛筆向前滑動5mm長度,不同的位置劃3次,每一個(gè)位置一次,用橡皮檫清理干凈.測試工具:1H鉛筆,刀具,砂紙,硬度測試儀 測試結(jié)果:表面涂層未發(fā)現(xiàn)破損或深入涂層的痕跡.
測試項(xiàng)目四:
耐醇測試 測試程式:用純棉布浸泡酒精(濃度為97%),包在專用的500g/cm*cm砝碼上,以40-60次/min的速度,20mm左右的行程,在樣品的表面來回300次. 測試工具:白色純棉布,酒精,耐磨測試儀,測試結(jié)果:涂層表面無明顯破壞的痕跡.
測試項(xiàng)目五:
耐化妝品測試 測試程式:先用棉布將產(chǎn)品的表面檫拭干凈,將凡士林護(hù)手霜涂在產(chǎn)品的表面上,將產(chǎn)品防在恒溫箱中(溫度55-65,90-98%RH),保持24小時(shí),將產(chǎn)品取出,用棉布將化妝品檫拭干凈,觀察外表,24小時(shí)后做附著力測試.測試工具:棉布,凡士林,高低試驗(yàn)箱 測試結(jié)果:涂層表面無異常現(xiàn)象,附著力OK.
測試項(xiàng)目六:
耐手汗測試 測試程式:將手汗(主要的成分:氨水1.07%,NaCl 0.48%,其余為水)浸泡后的無紡布貼在產(chǎn)品的表面,用塑料袋密封后,在常溫的環(huán)境放置12小時(shí),將產(chǎn)品表面的汗液檫拭干凈,檢查涂層的外觀,24小時(shí)后做附著力測試.測試工具:高低溫試驗(yàn)箱 測試結(jié)果:涂層外觀無異常現(xiàn)象,附著力OK
測試項(xiàng)目七:
耐滲透測試 測試程式:用材料(PE袋子,吸塑)分別剪成直徑1cm的圓塊放在上面,上面平放500gf的重物(壓強(qiáng)為637g/cm*cm)之后放進(jìn)60度烤箱中48小時(shí),檢查與圓塊接觸面外觀,24小時(shí)后做附著力測試.測試工具:高低溫試驗(yàn)箱 測試結(jié)果:不黏連,外觀無異常現(xiàn)象,附著力OK
測試項(xiàng)目八:
低溫保存 測試程式:將恒溫箱設(shè)置為20度,95%RH,產(chǎn)品放置24小時(shí)后拿出,在常溫條件放置24小時(shí)后觀察外觀并做附著力測試. 測試工具:高低溫試驗(yàn)箱測試結(jié)果:涂層表面無異常,附著力OK
測試項(xiàng)目九:
高溫保存 測試程式;在溫度66度,90%RH的條件下,放置88小時(shí),在常溫條件恢復(fù)2 4小時(shí),觀察外觀并做附著力測試. 測試結(jié)果:涂層外觀無異常,附著力OK
測試項(xiàng)目十:
冷熱沖擊 測試程式:將產(chǎn)品放在溫度沖擊箱中,先在-20度的低溫環(huán)境下保存24小時(shí),在1分鐘內(nèi)將溫度切換到70度的高溫環(huán)境并保存24小時(shí),接著將溫度下調(diào)到-20度低溫,保存24小時(shí).最后在1分鐘內(nèi)將溫度切換到70度的高溫環(huán)境保存48小時(shí),時(shí)間共120小時(shí).將產(chǎn)品常溫環(huán)境放置24小時(shí)觀察涂層外觀并做附著力測試測試工具:高低溫試驗(yàn)箱 測試結(jié)果:涂層外觀無異常,附著力OK
測試項(xiàng)目十一:
耐鹽霧測試 測試程式:將產(chǎn)品放入鹽霧試驗(yàn)機(jī)中,NaCl濃度為5%,測試時(shí)間168小時(shí),將產(chǎn)品常溫環(huán)境放置24小時(shí),觀察涂層外觀并做附著力測試測試工具:鹽霧機(jī) 測試結(jié)果:涂層外觀無異常,附著力OK。說明:1.涂層異常指:涂層發(fā)白起霧,受損,起皺等; 2.附著力:重復(fù)測試一程式 超級耐磨面漆:,耐磨耗350次(MIX)。