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1、玻璃钢制品表面涂装技术郑红琼 张雄军(北京玻璃钢研究设计院 102101)摘要: 本文概括的介绍了当前玻璃钢制品表面涂装的常用材料和基本工艺方法。关键词: 表面涂装 玻璃钢 涂料1 概 述随着我国国民经济的发展,对材料的性能提出了更高的要求。从70年代末开始,玻璃钢作为一种新型的材料逐步进入国民经济建设和人民的日常生活中,为大家所熟悉。但多年以来,玻璃钢的表面质量如耐候性、耐磨性差及硬度低等仍是影响玻璃钢制品进一步推广应用的因素。在某些特殊的应用环境中要求玻璃钢的表面具有某些特殊的功能;外壳、容器、盖类、贴面板等对表面质量要求
2、高。随着经济的发展,市场迫切需求外观好、性能价格比高的玻璃钢制品,以提高玻璃钢制品对其他材料的竞争力。为了解决上述问题,人们开发了多种工艺方法,总的来说有两种,内部改性和表面涂装。内部改性方法是利用高性能的树脂基体、增强纤维和添加剂,提高玻璃钢的质量,但同时也增加了玻璃钢的成本。表面涂装是指在玻璃钢制品的成型过程中或成型后,使用各种不同的,具有高性能的或某种特定功能的材料对其表面进行修饰、保护或赋予新的功能,提高制品的质量与竞争力,扩大其应用范围的一种工艺方法。表面涂装是玻璃钢制品表面高质化和多能化的一种有效措施,并无须改变玻
3、璃钢的制品配方、工艺条件。目前国内高质量、低价格的表面涂装防护技术的开发较滞后。长期以来,国内大部分的玻璃钢表面防护主要采用喷漆或喷涂胶衣等简单的方法,质量较差,并需要经常维护。如北京某高速公路采用南方一玻璃钢厂生产的防眩板,其喷漆防护面一年后老化严重,纤维外露。这严重影响了玻璃钢行业的整体形象,并对玻璃钢的应用产生了不良影响。即使在某些重点工程中,采用贴合高性能的聚四氟乙烯薄膜技术,价格高且质量不能保证。因此,研发工艺简便,性能可靠的玻璃钢表面防护技术是目前较紧迫的一个课题。实现玻璃钢良好的表面性能和其他功能,延长玻璃钢的使
4、用寿命,降低使用成本,对于开拓玻璃钢的应用领域和充分发挥其优点具有重要意义。2 表面涂装正确选择涂料及相适应的涂装技术是提高涂装性能的必要条件。现代涂料的研究已臻成熟,涂层附着力良好,耐候性及耐腐蚀性好。目前的发展方向是开发符合环保要求的高性能品种。高性能是指高装饰、重防腐、超耐久、功能化以及便于施工等。环保性涂料包括水性涂料、粉末涂料和高固体份及无溶剂涂料。在涂装工艺方面向喷塑、模内涂层(IMC)等环保工艺方向发展。选择涂料时要考虑以下因素:①涂装的目的;②制品所处的工作环境要求;③施工的条件,所具有的施工设备及干燥设备的条
5、件;④根据具体的情况,从节约的原则出发,结合当前利益和长远利益,直接利益和间接利益;⑤配套性;⑥环境保护的要求。高性能的涂层不仅取决于涂层材料本身的质量,与形成涂层的全过程的技术,如涂装工艺、涂装设备和作业环境等有极大的关系。分析国内玻璃钢工业的发展现状,笔者认为以下玻璃钢表面涂装工艺有开发前景。2.1 浸塑及喷涂工艺玻璃钢的表面进行处理后,浸入或喷涂粘附一层保护薄膜,从而达到提高制品的耐老化性及耐候性等。浸塑工艺适用于小型、外形规整的制品。喷涂工艺适合于表面积较大、外形规整的制品。二者采用的原材料基本相同,目前性能较好的改性
6、氟树脂涂料和水性无机涂料等已有应用,得到的涂层表面质量好,投资也不高。技术关键是涂料配制时的加热温度、添加剂的份数控制。涂装质量(涂层厚度、表面效果)和涂料粘度、塑化温度之间有密切的联系。在试验中发现,如果粘度较小,成膜达不到要求,需要经过多次浸涂才能有一定的厚度,但是成膜太厚将导致成本增加,且表面的附着力、强度等都降低。分析试验结果,并综合考虑其他因素,发现膜的厚度为0.1～0.15mm最好。(1)改性丙烯酸-氟树脂涂料配方如表1所示表1 改性丙烯酸-氟树脂涂料配方原料配比(重量份)丙烯酸树脂100氟树脂30～50改性剂2丙
7、烯酸树脂与氟树脂混合制成溶液,边搅拌边加入改性剂,搅拦均匀后用混合溶剂调整漆的粘度为涂—4杯300s左右,过滤后即可使用。(2)氟树脂涂料配方如表2所示。表2 氟树脂涂料配方原料配比(重量份)氟树脂100钛白粉(R930)30～50分散剂(BYK—P104S)5消泡剂(BYK—141)3催化剂3甲苯5缩二脲(N75,固化剂)8在氟树脂中加入分散剂、消泡剂和催化剂,低速搅拌均匀;加入钛白粉,高速分散(>1000rpm),检查细度到30μm以下;加入碳酸钙,高速分散,检查细度到45μm以下;密封保存。(3)无机水性涂料无机水性涂料
8、是所有涂料中价格较高的,一次性投资较大。该产品对玻璃钢制品表面的保护作用和美化装饰效果很好,适用于各种工艺成型的玻璃钢制品表面。最大优点是由无机材料组成,涂装后的挥发物为水,没有环境污染,涂层可自洁。2.2 喷塑工艺(1)静电喷塑工艺静电喷塑工艺运用高压电场感应效应,使粉末涂
