塑料材料的表面處理及技巧鋼材表面的張力為500—5000mN/cm，而塑料、橡膠、玻璃鋼等材料的表面張力100mN/cm,所以稱為低表面能材料，具有不易附著的涂裝特性，所以均需要進行特殊處理。這類材料本身具有很好的防腐能力，涂裝的主要目的是裝飾及延長使用壽命。塑料是帶有塑性的材料。作為高分子材料，與金屬材料相比，塑料具有質量輕，易加工成型、耐水性能好、不腐蝕等優點；但其耐熱差、在負荷條件下易變形、熱塑性塑料的耐溶劑性能差等缺點。與金屬材料相比，塑料的比強度小，熱膨脹系數高，所以經常加入碳纖維、玻璃布、無機填料等進行改性。塑料的電阻很高，一般大于10130cm，容易帶靜電和沾染灰塵，所以經常加入防靜電劑以降低防靜電性能，但防靜電劑容易遷出，影響漆膜附著。由于塑料的分子結晶性高，其表面張力小于100mN/cm,不及金屬的1/5,屬于低表面能表面，導致漆膜附著力小，需要進行特別的表面處理，仔細地選用涂料；另一方面，塑料的溶脹和溶解作用，又有利于溶劑型涂料的附著。一、塑料的分類不同類型的塑料具有很大的性能差異，因而對表面處理和涂裝的要求相差很大，所以必須了解塑料的分類和名稱。塑料通常可分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂兩大類，熱固性樹脂包括酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、環氧、聚氨酯、聚脲、不飽和聚酯、烯丙基樹脂、丙烯酸環氧、丙烯酸聚氨酯和有機硅樹脂。熱塑性樹脂包括聚烯烴類：結晶型聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯、聚丁二烯和非結晶型的聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丁二烯-苯乙烯等；乙烯基類：聚氯乙烯、聚乙酸乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚偏氯乙烯丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚樹脂、氯化聚乙烯-丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂、離子聚合物等；工程塑料：聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚丙炔、聚砜、聚酰亞胺、氯化聚醚、氟塑料、線形聚酯等以及纖維素類：硝基纖維素、乙酸纖維素、乙基纖維塑料名稱書寫困難、易混淆，所以通常以其英文的首寫字母表示，以下是部分塑料的縮寫，也可以從手冊和塑料縮略語詞典中查閱。AAS丙烯酸-丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂 ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚樹脂

ACS氯化聚乙烯-丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂AS丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂CA乙酸纖維素CAB乙酸丁酸纖維素CPE氯化聚乙烯EC乙基纖維素EP環氧樹脂ETFE乙烯-四氟乙烯共聚樹脂EVA乙烯-乙酸乙烯共聚物IO離子聚合樹脂MF三聚氰胺甲醛樹脂NC硝基纖維素SB苯乙烯-丁二烯共聚樹脂SI有機硅樹脂UF脲醛樹脂UP不飽和聚酯PA聚酰胺樹脂（尼龍）PBT聚對苯二甲酸丁二醇酯PET聚對苯二甲酸乙二醇酯PC聚碳酸酯PCPE氯化聚醚PDAF聚鄰苯二甲酸二烯丙酯PE聚乙烯PEEK聚醚醚酮樹脂PES聚醚砜PESF聚苯硫醚PF酚醛樹脂PTFE聚四氟乙烯PI聚酰亞胺PMMA聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）POM聚甲醛PP聚丙烯PPO改性聚苯醚PS聚苯乙烯PSF聚砜PVC聚氯乙烯PU聚氨酯二、表面處理的目的區別于金屬表面，對塑料制品進行表面處理的目的和作用可簡單歸納為以下幾點。（1）清除表面靜電，除去表面灰塵其目的是通過溶劑擦洗、高壓空氣吹干等表面處理，創造一個清潔的被涂塑料表面。（2）清除脫膜劑其目的是通過溶劑擦洗、堿水洗等表面處理，消除對對涂膜附著危害極大的，在塑料成型過程中添加的各種脫膜劑，使涂膜牢固附著。（3）修理缺陷其目的是通過打磨、涂底漆等表面處理過程，去除毛刺、針孔、裂縫等缺陷。4）封閉其目的是通過涂底漆等表面處理過程，阻止塑料中增塑劑的遷移，保證涂膜的涂裝質量和塑料基材的性能不發生變化。（5）表面改性其目的是通過打磨、表面活性劑處理、火焰處理、電處理等表面處理過程，使附著面積增大或使表面產生有利于涂膜附著的化學物質或化學鍵，增強涂膜的附著力。三、表面處理的方法及技巧塑料的表面處理主要方法可歸納以下7點。（1）化學藥品處理法該法主要是利用硫酸-重鉻酸鉀等化學品水溶液對塑料表面進行處理，從而引入極性基團來增強涂膜對塑料表面附著力。該法可用于各種塑料制品，但由此引起三廢處理問題。（2）表面活性劑處理法該法主要是利用各種陰離子、非離子、兩性表面活性劑的水溶液對塑料表面進行處理，除去表面的灰塵和遷移出的各種助劑，保證涂膜對塑料的附著。該法污染小，有利于無機物的去除，對有機物的去除效果不如溶劑處理法。（3）溶劑清洗法該法主要利用三氯乙烷等含氯溶劑對塑料表面進行處理，除去表面的灰塵和遷移出的各種有機助劑，保證涂膜對塑料的附著。該法可采用噴、刷、蒸洗等各種工藝，對有機物的去除效果較好，但容易造成環境污染。（4）火焰處理法該法主要利用各種氧化火焰對塑料表面進行處理，從而引入極性基團來增強涂膜對塑料表面附著力。該法處理簡單，但容易處理過度造成制品變形。（5）等離子處理法該法主要利用各種方式對塑料表面進行放電處理，從而引入極性基團來增強涂膜對塑料表面附著力。該法具有處理時間短，效果好的特點，但設備投資較大。（6）紫外線處理法該法主要利用紫外線對塑料表面進行照射，在空氣中氧的參與下，使塑料表面引入極性基團或發生活化，從而增強涂膜對塑料表面附著力。該法處理簡單，但對底材的選擇性較高。（7）打磨處理法該法主要利用輕度噴砂或手工打磨的方式，使塑料表面積增大，以達到增強涂膜附著力的目的。該法是最簡單的通用表面處理方式，但由于是干式打磨，所以粉塵污染較大。常用的表面處理方法及特點見表2-55表2-55塑料常用的表面處理方法及特點處理方法效果藥劑、工具工藝條件特點缺點溶劑清洗（蒸汽法）去除油脂和增塑劑等三氯乙烷等2min自動化效果般化學藥品處理引入極性基團HSO-KCrO-水2 4 2 2 7」70C,2min適用面廣需三廢處理火焰處理引入極性基團氧化焰〈10s處理簡單易過度變形打磨增加表面粗糙度砂布、噴砂等1—3min處理簡單產生灰塵等離子體處理引入極性基團電10—30s時間短，效果好設備費用大表面處理后,要注意立即涂裝,原則上越快越好,以免重新粘污和逐漸失去活性。在加工過程中產生的殘余應力，會對表面處理和涂裝產生不良影響，嚴重時，在表面形成裂紋，消除方法是采用退火的方式，即加熱后，讓其慢慢地自由冷卻來消除應力。1、塑料表面的化學藥品處理法該法主要是利用強酸、強氧化物，如硫酸或硫酸-重鉻酸鉀、鉻酸環己烷酯、高錳酸鉀、次亞硫酸鈉、氯磺酸等化學品水溶液對塑料表面進行處理，通過氧化反應引入含氧極性基團，同時使表面溶蝕粗化，改變了涂層對底材的濕潤性，從而增強涂膜對塑料表面的附著力。化學藥品處理法對聚烯烴類塑料具有很好的處理效果，但三廢處理問題地需要認真對待的問題。該法可用于各種塑料制品，聚烯烴塑料通常用硫酸-鉻酸處理，可產生羥基、羧基、羰基等各種極性基團，聚丙烯比聚乙烯有更好的效果。如：鉻酸鉀4.4%水7.3%濃硫酸88.3%其工藝過程一般是:首先將工件在70—80°C的酸液中浸泡10分鐘，再烘干以促使其發生反應，然后水洗除去剩余的酸,最后烘干,立即涂裝。不同品種的塑料最佳的處理溫度和算是時間各異，要根據具體情況確定。其他塑料如含氟塑料可用金屬鈉的萘或液胺溶液處理；聚苯乙烯塑料一般用濃硫酸處理；聚酯和聚碳酸酯塑料可用1,6-己二胺或N,N-二甲基丙二胺進行處理；聚甲醛塑料可采用對甲基苯磺酸、磷酸、過硫酸胺、鉻酸等處理；聚酰胺塑料（尼龍）可用40%磷酸處理。2、塑料表面的表面活性劑處理法該法主要是利用各種表面活性劑除去塑料表面遷移出的各種助劑和灰塵,主要有以下幾種類型。陰離子型表面活性劑：高級脂肪酸金屬鹽（皂）、a-烯脛的硫酸鹽、烷基取代苯磺酸鹽等。非離子型表面活性劑：高級醇烷基取代聚氧乙烯（丙烯）加成物、二羥乙基取代脂肪酰胺等。兩性型表面活性劑：氨基酸型、甜菜堿型、AES（脂肪醇聚氧乙烯硫酸鹽）等。表面活性劑可以在賦予塑料表面濕潤性、導靜電性、防結露性等特殊性能的同時提高塑料的可涂性,保證涂膜對塑料的附著。該法污染小，有利于無機物的去除，對有機物的去除效果不如溶劑處理法。但由于以水為溶劑，不含有機揮發溶劑，符合環保要求而得到越來越多的應用。可以采用涂布或直接加在塑料中的做法，前者用量少，不影響塑料本身的性能，但表面活性難以長久；后者用量大，效果持久，但有可能影響塑料性能且費用高。采用單一的表面活性劑來去除油脂效果不理想，可以同時加入堿性物質提高乳化性能，加入無機物提高粗糙度。3、塑料表面的溶劑清洗法該法主要利用三氯乙烷等含氯溶劑對塑料表面進行處理，是最簡單和有效的方法。它可以除去塑料表面的老化產物和粉塵，除去塑料中遷移出的各種有機助劑和殘余的單體、低分子產物，產生溶蝕和膨脹作用，增加表面粗糙度，以保證涂膜對塑料的良好附著。該法可采用噴、刷、蒸洗等各種工藝，對有機物的去除效果較好，但容易造成環境污染。溶劑清洗通常需要保持較高的溫度，如聚烯脛塑料可以用三氯乙烷、四氯乙烷、五氯乙烷在85°C條件下，處理15秒，如加入少量聚反式異戊二烯，則可取得更好的效果。不同的塑料應根據其自身的特性，選擇合適的溶劑。即不能溶解性不好，起不到起碼的溶蝕效果，也不能溶解性太大，破壞塑料的正常表面狀態，甚至變形。可參考下述選擇。聚苯乙烯：二氯甲烷、甲乙酮、二氯乙烯、甲苯、二甲苯、六氯乙烯等。聚氯乙烯：鄰苯二甲酸二辛酯/乙酸甲酯/乙酸乙酯、鄰苯二甲酸二辛酯/甲乙酮(ch3coc2h5)/二氧六環、異佛爾酮/乙酸/甲醇/、甲乙酮/環己烷/環氧丙烷等。聚碳酸酯：二氯甲烷/二氯乙烯等。ABS:甲乙酮/二氯甲烷、甲基異丁基酮/二甲苯、甲乙酮等。聚酰胺(尼龍)：二氯甲烷/苯酚等。聚甲醛：對甲基苯磺酸/二氯乙烷/二氧六環等。應特別注意，用熱溶劑處理后，不可進行擦拭等處理，否則會失去作用。采用溶劑法處理，熱塑性塑料底材有時會產生細裂紋，這是由于塑料成型加工過程中產生的內應力造成的，在溶劑處理前先進行退火處理消除內應力，可基本解決該問題。溶劑處理工藝可根據具體情況采用手工擦洗、浸泡、高溫蒸煮、蒸汽清洗等各種方法，處理溫度一般控制在50—90C，根據材料的性質而定，一般來說，溫度越高，處理時間越短，效果越好，但對安全生產和環境保護帶來更高的要求。表2-56是各種塑料的特性，供參考。采用溶劑蒸洗時，一般采用含氯溶劑，溫度為70—75C,

參見本章第二節第一部分。表2-56各種塑料的結晶性、耐熱性和耐溶劑性類別品名結晶性熱變形溫度/°C(4.6x50a)持續耐熱性C耐溶劑性脂肪脛芳香脛氯化脛醇類酮類酯類醚類熱塑性聚乙烯高60一8250X聚丙烯高90一110105X聚苯乙烯低69一9750XXXXXABS低88一11360XXXXX聚氯乙烯中8255△XXX聚碳酸酯低145一148110XXXX聚甲醛高124聚酯高182X△△△△尼龍6高6660一95X聚甲基丙烯酸甲酯低65—100XXX熱固性環氧樹脂低酚醛樹脂低三聚氰胺樹脂低100注:/耐溶劑性好；△-—般；X耐溶劑性差。4、塑料表面的火焰處理法該法主要利用各種富含氧氣的氧化火焰，如煤氣氧化焰、氧氣-乙炔焰、液化氣-氧氣或空氣焰、汽油噴燈等對塑料表面進行火焰氧化降解處理，使碳鏈降解并生成羰基、羧基等極性基團，以達到表面改性和活化等目的來增強涂膜對塑料表面附著力。該法處理簡單，但容易處理過度造成制品變形。為確保氧化降解反應的快速進行，需要精心調節火焰中氧氣和燃氣的相對比例，火焰處理時間必須小于10秒，一般為3一5秒，同時板材的反面要進行降溫處理。該法不適合形狀復雜的制品。此外，若火焰處理后，再用溶劑等擦試，反而會使塑料表面的含氧量急劇下降從而影響涂層附著力。5、 塑料表面的等離子處理法等離子處理法也稱為電處理法，該法主要利用輝光放電等方式對塑料表面進行放電處理，利用等離子體所具有的高能量和高反應活性的自由基、離子、紫外線等，引發塑料表面分子發生氧化、降解、聚合等反應，從而引入極性基團來增強涂膜對塑料表面附著力。該法具有處理的時間短，效果好的突出特點，但設備投資較大。其處理結果與設備的電壓、電極、頻率，氣體成分（氧、氮、水），溫度、濕度、時間等有關。根據放電方式不同，可分為下列幾種。輝光放電：將被處理塑料置于減壓容器中的兩個平板電極中央進行放電處理，電壓較低，主要可用于處理大多數低表面能的聚烯脛和含氟樹脂，如特氟隆-聚皿氟乙烯（PTFE）等。電暈放電：與輝光放電不同之處在于其電極形狀為能產生電暈的針狀、棒狀等電極，主要用于聚乙烯、聚丙烯及聚酯等的薄膜制品進行快速表面處理，氧氣、空氣和二氧化碳氣氛對電暈放電處理具有良好的推進作用。等離子體噴槍：利用電焊機電源和等離子體噴槍組合，通過大電流放電產生氬等離子體以噴霧形態對空氣中的聚乙烯、酚醛等塑料表面進行處理，可使其含氧量大幅提高，其特點是處理時間短（＜1秒），可覆涂時間長（5天內表面變化不大）。等離子體聚合：將聚合物單體等離子化，并在塑料制品表面進行聚合反應，比較容易發生反應的單體是丙烯腈、氯苯、苯乙烯等。萘、對二甲苯、甲苯、苯胺、乙烯、乙炔等含不飽和鍵的單體也有較好的反應活性。6、 塑料表面的紫外線處理法該法主要利用紫外線對塑料表面進行照射，利用光敏劑如二苯基丙酮或直接在空氣中氧的參與下，使塑料表面發生氧化降解，引入極性基團或發生活化，從而增強涂膜對塑料表面附著力。該法處理簡單，但對底材的選擇性較高。對聚烯脛的處理過程是洗滌劑清洗、水洗、丙酮清洗、苯洗、紫外照射數小時，應使用250nm以下的短波長紫外光，制品距離光源20cm，溫度保持在80—90°C為宜。7、 塑料表面的打磨處理