PP 塑料附着力不良的分析及预防
吕春芳
（保定长安客车制造有限公司 河北 保定 073000）
摘要：从结构和施工过程分析了 PP塑料附着力不良的原因及机理，制定了预防措施，分享了一些实际操作过程中的经验。
关键词：PP 塑料 喷涂 涂层附着力 对策
随着世界汽车领域的发展，塑料件制品工艺的成熟，汽车用塑料件在汽车上的应用越来越广泛。其中聚丙烯PP 塑料以它质量轻，绝缘性好、耐腐蚀性优越、易加工成型、成本低廉等优点在很多零部件上得到广泛应用，如保险杠、后围 D 柱。但同时因它表面能低、极性小、湿润性差，而导致对漆面附着力较差，解决漆面附着力不良是一个必须要攻克的难题，这样才能保证正常的漆面质量和生产供应。
1 宏观施工过程分析
1.1 宏观表象
在施工过程中附着力不良出现了两种现象，第一种如图 1，漆膜与底材完全脱离，表面漆膜与底材没有产生附着 ；第二种如图 2， 表面漆膜与底材形成附着力，但个别部位百格测试有掉漆现象，这些部位集中在应力比较集中部位。
1.2 附着力不合格分析
塑料件在生产过程中要在模具中进行注塑，为便于塑料件出模，厂家在注塑成型的过程中会加入一些脱模剂；生产厂家为了保养他的设备，对于放置时间长的模具会涂防锈油，塑料件脱模后储存转运产生一些杂质和灰尘，厂商对塑料件上的杂质及油污处理的方法及结果不尽相同。
漆膜与底材完全脱离说明（1）底材没有处理干净，有杂质或油污存在；（2）底漆不能浸润底材。为验证此结论做如下测试。
1.2.1 验证喷漆前底材的洁净度
不用有机溶剂擦拭直接喷涂底漆，出现明显的油污印，喷涂甚至不能成膜，说明底材上确实有严重的油污及其他杂质。如图 3，喷漆前必须擦拭干净才能喷涂。
用酒精擦拭底材，喷涂底漆后出现局部缩孔。 如图4 和图 5：
用擦拭溶剂擦拭底材，喷涂后没有出现缩孔。
用稀释剂和除油剂擦拭底材，喷涂后没有出现缩孔。
分别对擦拭后的素材喷涂底漆后做附着力测试，只有擦拭溶剂附着力合格，其他附着力都不合格，说明稀释剂、除油剂和酒精不能彻底去除表面杂质及油污，只有擦拭溶剂能够有效去除油污及脱模剂。
1.2.2 验证底漆不能浸润底材
在擦拭干净的底材上喷涂灰色 1#PP 塑料底漆，色漆和清漆，烘烤后做附着力测试，附着力不合格。
在擦拭干净的底材上喷涂灰色 2 号 PP 塑料底漆，色漆和清漆，烘烤后做附着力测试，附着力不合格，仍有局部脱落现象。
在擦拭干净的底材上先喷涂 1 遍附着力促进剂，然后喷涂 1 号 PP 塑料底漆，色漆和清漆，烘烤后做附着力测试，附着力良好。（如图 6）
反复按照 1.2.2.3 的步骤测试 10 件，附着力均合格。
说明底漆直接喷在 PP 材质上不能很好的附着，质量不稳定，喷涂一层附着力促进剂后，增强了油漆与底材的有效结合，形成了高附着力。
底漆与底材大部分附着力良好，局部掉漆，分析此部位是应力集中部位， 喷漆前应力未释放影响了附着力。
在喷漆擦拭前用砂纸打磨塑料件让位口处，增强接触面积， 然后用擦拭溶剂擦拭干净，喷涂底漆、色漆、清漆，烘烤后附着力良好。
塑料件在擦拭前用火焰处理，消除注塑过程中的内应力，喷涂后附着力合格。
说明塑料件一些应力集中部位会对附着力产生不良影响，对应力集中部位采取打磨和火焰处理的方法来增强漆面附着，但打磨适用于小面积，且易产生颗粒，火焰处理不易掌控。为此，喷涂附着力促进剂是一种比较好的方法。
2 应对策略
2.1 做好塑料底材的前处理
在喷漆前要对底材进行彻底的前处理，要使用溶解能力强的擦拭溶剂擦拭表面，能够完全溶解底材表面的油污及脱模剂，且最好溶剂能够提高表面活性，溶剂成分主要是异丙醇、丁酯，还有一些强溶剂快干涂料，擦拭方法：擦拭时要沿一个方向擦拭，擦拭布要及时换面，避免擦拭过程中的交叉污染。擦拭以后就不要再用手触摸，避免手的交叉污染。
2.2 提升塑料件表面的活跃性及浸润能力
PP 塑料属于非极性塑料，要想提高它的极性，就需要对底材进行活化处理或提高其表面能的方法，打开其功能键，使其与油漆之间产生良好的结合力来解决，通常有通过打磨的方式，提高塑料表面的粗糙度和结合面，还有通过火焰处理方法提升塑料表面分子活跃度以及湿润能力 ，但是这种操作工艺的反复和不可控因素较多。为了得到一个稳定的附着力，塑料附着力处理剂是一个比较好的方法，它可以通过底涂的形式，喷涂与底材与油漆之间，形成一层交链的介质，使得油漆与非极性塑料底材之间能够有效结合，形成高附着力效应，从而达到解决塑料掉漆问题。
2.3 选择匹配材质的塑料底涂
涂料要在 PP 塑料上达到良好的附着，可以通过改变溶剂的成分来使 PP 塑料表面适当的溶蚀以使其产生良好的湿润。作为喷涂厂商，首先要将材质成分输出涂料厂家，让厂家开发与此材质匹配的底漆，然后进行反复百格测试，挑选最优的一种使用。
2.4 根据涂料的固化窗口规定烘烤温度和时间
塑料件的烘烤也是影响漆面附着的因素，首先要知道塑料件的最高耐烘烤温度，然后再根据油漆的固化窗口对烘烤温度和时间做出要求，烘烤温度不高于塑料件的耐烘烤温度，烘烤时间再根据固化窗口对应的时间确定下来，这样，最终确定塑料件的烘烤温度和时间。
3 结语
一般塑料件都是流水线生产，如果出现漆面附着力不良现象，就会对生产造成严重影响，同时，也会出现批量质量问题，为此，塑料件漆面附着力是保证塑料件漆面性能的前提，日常要做好附着力的检测及预防，避免出现批量问题。同时 PP 塑料附着力的解决是一个系统工程，保持各个环节的有效执行和管控是附着力稳定的重要因素，而且，努力开发聚丙烯塑料（PP）新的附着技术，替换底漆处理的方案是以后的发展方向。
参考文献：
[1] 陈文弟主编，《客车制造工艺技术》，人民交通出版社，2002年 10 月第 1 版。
[2] 刘登良，《涂料工艺》，化学工业出版社，2010 年 1 月第4版。
[3] 王锡春，《汽车涂装工艺技术》，化学工业出版社，2005 年第 1 版