噴涂用油漆對空調用ABS樹脂力學性能影響的研究

王妍麗 李紅生 陳義寶 趙德和

格力電器(合肥)有限公司 安徽 合肥 230088

1 項目背景

隨著新產品不斷開發,噴涂制品在空調領域使用越來越廣,新油漆在產品開發引入時,如何避免在噴漆過程中,油漆對ABS原料的力學性能的影響,是值得研究的問題。以此為契機展開噴涂件強度可靠性研究,研究空調噴漆和噴漆+UV 罩光對ABS力學性能影響趨勢及大小。

2 實驗研究方案

2.1 樣品制備及表面噴涂

原材料：日本東麗ABS-TR 樹脂

油漆：紅色底漆T518-3645;紅色面漆T518-3645A;白色底漆KH-0570;白面漆KH-0571;香檳色面漆T518-3116;光油1117C,開油水117A

樣條制備：按照力學性能測試國家標準注塑一批基礎樣條,到噴漆廠按照紅色面漆+底漆(紅漆)、白色面漆+底漆(白漆)、香檳金+UV 罩光(香檳+光油)、白色底漆+面漆+光油(白漆+光油)進行噴涂及后處理;

3 測試結果與分析

3.1 不同顏色噴漆及噴漆+光油力學性能對ABS力學性能的影響

3.1.1 油漆種類不同,對ABS物理性能影響不同,對ABS力學性能的影響順序為：底漆+面漆＜油漆(面漆+底漆)+光油;不同顏色噴漆對ABS樣條力學性能變化趨勢無明顯影響。

3.1.2 噴漆后ABS樣條拉伸強度、沖擊強度、彎曲強度均能保持其原性能的90%以上,但對斷裂伸長率影響極大,經面漆+底漆腐蝕后,ABS樣條斷裂伸長率保持率為60%;噴涂后樣條罩光油后,ABS樣條斷裂伸長率保持率為17%。

油性漆含有大量的甲苯、二甲苯等有機溶劑,其中甲苯和二甲苯的溶解度參數分別是18.0(J/cm3)1/2 和17.6(J/cm3)1/2,ABS的溶解度參數為19.6(J/cm3)1/2,聚合物和低分子液體之間的關系,當二者溶解度參數之差不大于3(J/cm3)1/2時,一般都具有良好的互溶性;根據相似相容的原則,油性漆對ABS樹脂有一定的相容性,ABS 會被油漆溶蝕。主要導致ABS樹脂延性變為脆性。對其斷裂伸長率影響最大。

3.2 考慮放置時間油漆對ABS力學性能的影響

考慮常溫(標況狀態下)放置時間對ABS 力學性能的影響,開展了存放時間1d、2d、7d、14d、30d。

通過測試數據分析對比,噴涂后的ABS物理性能與噴涂油漆種類有關,相同噴涂工藝,數值相差不大。為了圖標的直觀化,現在按照ABS白件(未噴涂)、面漆+底漆、油漆+光油進行分析。

噴漆后的ABS樣條與白件相比,油漆工序越多,其影響越大,其規律為底漆+面漆＜油漆(面漆+底漆)+光油,ABS韌性指標斷裂伸長率的變換相對ABS剛性指標變換較大,是噴涂油漆后面板斷裂的主要因素。其隨著放置時間越長,ABS力學性能均有不同程度降低,7d后變化值趨于穩定。其ABS力學性能下降較為緩慢,處于平緩階段。

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3.3 考慮不同工況條件噴漆對ABS力學性能的影響

開展低溫(-25℃)、濕熱環境(60℃*RH95%)、高低溫沖擊循環試驗(-25℃*4小時,60℃*4小時為一個循環)環境下,放置7d(結合常溫下7d后ABS力學性能變化值趨于穩定)。各噴涂后的ABS樣條拉伸強度、斷裂伸長率、彎曲強度、沖擊強度試驗。

通過測試數據分析對比,噴涂后的ABS力學性能與噴涂油漆種類和受環境因素有關,相同噴涂工藝,噴漆的ABS樣條在濕熱、低溫、沖擊條件下,其力學性能有明顯下降趨勢,其斷裂伸長率下降最為明顯,。不同噴涂油漆,噴漆+罩光油工序,對ABS力學性能影響最大。

4 結論

油漆種類不同,對ABS力學性能影響不同,對ABS物理性能的影響順序為：未噴涂＜底漆+面漆＜油漆(面漆+底漆)罩光油。光油對ABS韌性腐蝕能力最大,建議注塑件應力集中處,禁止使用罩光油工序。隨著噴涂后時間放置,ABS物理性能均呈下降趨勢,當放置時間達到第7時,其ABS物理性能下降較為緩慢,處于平緩階段。各種環境對噴涂后ABS物理性能影響不同,不同環境相同放置時間對ABS物理性能的影響順序為：低溫環境＞高低溫沖擊＞高溫潮態＞常溫。與實際生產冬季低溫噴漆后面板斷裂異常一致。