一种ABS塑料表面涂料的研制

data-full-width-responsive="true"> 近十几年我国塑料工业迅速发展，国内应用较广泛的工程塑料有ABS、PG、PA、POM，通用塑料有PS、PC、PP、PVC等，塑料制品品质轻、理化性能优异、易批量生产已成为国民经济，人民生活不可缺少的材料。ABS塑料是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物(AcrTlonitrilebutadienestyrene copolymer)的缩写或简称，是用途广、用量大、价格低的工程塑料。ABS塑料光泽好、易电镀、可任意着色，具有优良的耐油性、耐磨性、耐寒性、电器绝缘性，有较高的机械强度和良好的加工性能，广泛用于汽车工业，电器仪表工业和机械工业。常作齿轮、叶片、轴承、把手、管道、仪表壳、仪表盘、收音机和电视机壳体、安全帽、冰箱衬里等，也可制作很多汽车零件，如挡泥板、扶手等。但ABS塑料容易发生紫外光降解，涂装的ABS塑料制品能克服紫外光降解。在ABS塑料上涂饰可以提高塑料制品的装饰性，例如可以在制品上进行多色套色涂饰， 自由选择色彩鲜艳的颜色，或使塑料制品具有金属外观或金属光泽，调节光泽和遮盖塑料制品的表面缺陷等。热塑性丙烯酸树脂主要由甲基丙烯酸甲酯(MMA)， 甲基丙烯酸丁酯(BMA)，丙烯酸丁酯(BA)，甲基丙烯酸(MA)通过一定的工艺形成的预聚体； 由于丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外，所以制得的丙烯酸树脂漆具有优异的耐光性及户外老化性能；并且热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联，因此它的相对分子量较大，具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便，易于施工重涂和返工，制备铝粉漆时铝粉的白度、定位性好。热塑性丙烯酸树脂在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛，以热塑性丙烯酸树脂为基料配制不同功能和用途的涂料已有一些文献报道 3，但用于ABS塑胶涂料的文献报道较少。本论文是根据ABS塑料使用量大，对涂料用量多而设计的，以热塑性丙烯酸树脂，醋酸一丁酸纤维素为原料，选用不同助剂配制出ABS塑料用表面涂料一银色漆光油，并对涂料附着机理及配制工艺作了较详细叙述。1 材料及方法1．1 原材料及试剂热塑性丙烯酸树脂(大昌2198树脂)工业纯，醋酸一丁酸纤维素(CAB)工业纯，甲苯化学纯，丙酮化学纯，防白水工业纯，助剂工业纯，银粉化学纯。1．2 产品测量仪器及方法涂膜硬度：铅笔测量法GB 673986；涂膜附着力：画格法GB 521085；涂膜光泽度：WGG60光泽机，(上海普申光学仪器厂)；粘度：福特杯一4杯；25C；高速分散机。1．3 原料与配方1．4 制备工艺光油的制备：向热塑性丙烯酸树脂中加人适量丙酮、甲苯， 混和均匀；加人酸醋酸纤维素(CAB)在搅拌机搅拌下(1000转／分钟)进行分散。再按其配方加人各种助剂， 最后高速分散(1800转／分钟)即得成品光油。1．5 涂料的喷涂及性能实验称取1．5克银粉，加1．5克稀释剂进行分散，然后加15克光油搅匀， 加稀释剂调节粘度至10～15秒(福特杯4杯)。以ABS塑料板试验，用手工喷涂，然后放人55c烘箱15分钟， 取出。在喷涂过程中发现在，配方1流平性较差，有桔皮现象， 而配方2没有此现象。性能测试结果如下：涂层能在ABs塑料上附着，是由于有两种作用的存在：一种是物理机械作用， ABS塑料制品表面具有均匀的微观粗糙结构，银色漆光油涂料喷涂到这种微观粗糙表面后，在液体状态时就能侵入微观粗糙的孔 中，干燥后涂料发生交联，漆膜就象钉子一样钉在ABS塑料制品上，这就是机械锚合锁扣效应。另一种就是化学键作用，经实验证明，ABS分子中含有一定的极性基团，由于受涂料中溶剂的侵蚀，这些极性基团被激活，与涂料中的一些极性基团发生化学键的结合，随着涂料的固化，二者发生交联。同时，涂料中的溶剂的侵蚀也使ABS塑料表面产生凹坑，从而也为机械锚合锁扣效应创造了条件。由此表明涂层在ABS塑料上附着是物理和化学两种效应共同作用的结果，当涂料施工于ABS底材上，并在干燥和固化的过程中附着力就生成了。2．2 塑料涂料的稀释剂在涂料的研制开发中，溶剂的选择是很重要的。溶剂对成膜物质的溶解力决定了所形成的树脂溶液的均匀性，漆膜的黏度和漆液的稳定性。在漆膜干燥过程中，溶剂的挥发又极大地影响了涂膜的干燥速度，涂膜的结构和涂膜外观的完美性，以及溶剂的安全性，对人体的毒性都是要考虑的问题。下面是ABS塑胶表面涂料稀释剂的配方：用此稀释剂对ABS塑料涂料进行稀释达到的效果很好，不会出现雾光，涂层的流平性很好，不会出现缩孔和咬底现象。2．3 助剂在相同黏度条件下，考察了助剂用量对漆膜状况的影响。由表5可见，防掉银用量小于1．00％ ，银粉不容易附着，用量大于1．00％会使涂料酸性过高，银粉容易被氧化，导致涂料存贮时间缩短，而且还影响漆膜的光泽和涂装品的美观。流平剂用量小于0．50％，会出现流挂和桔皮现象，大于0．50％会出现缩孑L，而且影响漆膜的附着力。试验发现，消泡剂用量为1．00％ ，流平剂用量为0．50％时，漆膜的性能和外观最佳。防沉剂的用量过少防沉效果不好，用量过多增加成本，经试验，1．50％用量最佳。3 结论1、用热塑性丙烯酸树脂研制成了ABS塑料表面涂料一银色漆光油，并对涂层的硬度，附着力等性能进行了测试，实验结果表明该涂料对ABS塑料表面具有良好的附着力，喷涂烘干后漆膜厚度均匀，有光泽，具有较强的硬度及耐酸碱和溶剂的腐蚀。2、研究了以热塑性丙烯酸树脂为基础配制而成的涂料一银色漆光油对ABS塑料表面的附着机理，并对涂料中的稀释剂和助剂进行了筛选和复配，实验结果表明配方中选用的稀释剂对成膜物质的溶解力很好，安全且对人体的毒性小，助剂中防掉银剂用量为10％ ，流平剂用量为0．5％最优。