專利名稱：一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料表面的處理方法，尤其是涉及一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的塑料電鍍的拉絲常規(guī)工藝流程為除油除蠟，粗化，活化，敏化，還原，化學鎳，電鍍焦銅，電鍍酸銅，電鍍鎳，然后進行拉絲，除油，活化，電鍍鉻或者最后PVD，其缺點是產(chǎn)生大量的廢水和重金屬污染物。中國專利200910135647. 4公開一種仿銅效果好、銅金屬質(zhì)感強、保光保色時間長且易規(guī)模化生產(chǎn)的金屬材表面仿銅拉絲工藝。其步驟如下，I)金屬材表面常規(guī)化學預處理，使金屬表面潔凈和光滑平整；2)靜電噴涂含顏料的透明紅戶外粉末涂料或純透明戶外粉末涂料；3)以仿銅底色深灰藍色或黑色直紋的熱敏轉(zhuǎn)印紙進行熱轉(zhuǎn)印，獲得仿銅拉絲效果。本申請人在中國專利201110080260中公開一種在工程塑膠表面實施仿金屬拉絲鍍膜的方法，其步驟包括在塑膠母粒中加入顏料，進行染色處理；將塑膠坯件進行干法清潔與活化；將塑膠坯件噴涂有色涂層；將工件進行拉絲，獲得拉絲紋路的表面；將工件進行干法清潔與活化；將拉絲紋路的工件噴涂罩光面漆，即完成在工程塑膠表面實施仿金屬拉絲鍍膜。中國專利201010183049. 5公開一種殼體的制作方法，包括以下步驟提供一公模及一母模；利用化學藥劑對母模的表面進行咬花處理以使所述母模的表面形成咬花結(jié)構(gòu)；對所述母模的表面進行拉絲處理以使所述母模的表面形成拉絲紋理；及利用所述公模及母模制作出具有咬花及拉絲效果的外殼。該發(fā)明可制作出具有咬花及拉絲效果的外殼，制作流程簡單，且制作出的外殼上的圖案不易脫落。中國專利201110034722公開了一種金屬表面仿古色的制作方法,其包含金屬表面處理步驟、第一噴涂步驟、拉絲步驟、第二噴涂步驟及表面干固步驟；其中第二噴涂步驟所使用的涂料為具有顏色且可透光的粉末涂料，因此可使經(jīng)拉絲步驟后的金屬顏色搭配粉末涂料的顏色而呈現(xiàn)仿古色澤，例如古銅色或古銀色；再者表面干固步驟可使粉末涂料均勻化，提高金屬表面的保護性及均勻度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的塑膠電鍍拉絲工藝中存在的缺點與不足，提供一種可以實現(xiàn)塑膠材料的鍍膜拉絲處理，適合多種塑料基材表面有拉絲功能要求的塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法。本發(fā)明包括以下步驟
、
I)對塑料基材進行手工擦拭除油處理；2)對經(jīng)過步驟I)處理的塑料基材進行物理氣相沉積(PVD)金屬層，并依次進行物理氣相沉積等離子體改性，大功率濺射沉積金屬層，再進行染黑處理后水洗；
3)對經(jīng)過步驟2)處理的塑料基材進行拉絲處理；4)對經(jīng)過步驟3)處理的塑料基材進行手工擦拭除塵除油處理；5)對經(jīng)過步驟4)處理的塑料基材進行噴涂底漆層和面漆層，并在面漆中進行調(diào)色處理，調(diào)試出所需的顏色。在步驟2)中，所述物理氣相沉積等離子體改性的工藝條件可為離子源電流0. 3 0. 6A,偏壓20 80V，占空比40% 80%，氬氣流速10 100SCCM，氧氣流速0 150SCCM，乙炔流速0 150SCCM ;時間3 5min，以達到清潔及化活化基體表面之目的；所述大功率濺射沉積金屬層的工藝條件可采用大功率中頻脈沖或者大功率直流電源，電源電流為50 200A,電壓為400 600V，沉積時間為25 45min，偏壓20 80V，占空比40% 80%，氬氣流速60 200SCCM ;沉積的金屬層可為鋁、銅、鎳鉻合金、鉻、鋁鉻合金等中的一種；所述染黑處理的方法可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法，當PVD濺射銅金屬層 時，可采用美國樂思化學公司染黑劑配方和工藝條件為氫氧化鈉45 55g/L，添加劑TC-34 8g/L，其余為水，溫度62 68°C，時間3 5min ;當PVD濺射Al金屬層時，可采用溫州奧洋金屬表面處理有限公司的染黑劑配方和工藝條件為鋁發(fā)黑0Y-125與水的體積比為
I 3，溫度15 30°C，時間30s 2min ;所述水洗的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，可采用純水漂洗I 2min，漂洗后烘干，烘干條件可為溫度60°C，時間10 20min。在步驟3)中，所述拉絲處理，是采用自動或者人工方式進行拉絲，拉絲機的轉(zhuǎn)速為300 800r/min ;拉絲輪可為尼龍輪,飛翼輪等中的一種。在步驟5)中，所述底漆層可為紫外光固化(UV)漆層、聚氨酯漆(PU)漆層等中的至少一種；所述面漆層可為紫外光固化(UV)漆層、聚氨酯漆(PU)漆層等中的至少一種；所述噴涂方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法，底漆層的厚度可為10 30 ym;面漆層的厚度可為10 30 y m ;所述調(diào)色處理，可調(diào)試出古銅色、古鎳色或古銀色等。與現(xiàn)有的樹膠電鍍拉絲相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I)對塑料基材實施手工擦拭除油除污，取代現(xiàn)有的超聲波除油等方式，可減少廢水的排放；2)采用PVD (物理氣相沉積)大功率濺射技術(shù)，并依次實施PVD等離子體改性、濺射金屬層；取代傳統(tǒng)電鍍所需的高濃度的鉻酸粗化、中和、敏化、還原、化學鎳、電鍍銅和電鍍鎳等工序，極大地減少了廢水的排放，以及這些有害物質(zhì)對環(huán)境和人類的危害。
具體實施例方式實施例I改性PP塑料基材鍍膜拉絲處理( I)對改性PP塑料基材手工擦拭除油處理。(2)大功率濺射沉積金屬層對經(jīng)過步驟(I)處理的塑料基材進行物理氣相沉積(PVD)金屬層，并依次進行物理氣相沉積等離子體改性，大功率濺射沉積金屬層；物理氣相沉積等離子體改性的工藝條件為離子源電流0. 3A，偏壓20V，占空比80%，氬氣流速10SCCM，乙炔流速150SCCM;時間3min,以達到清潔及化活化基體表面之目的；大功率濺射沉積金屬層的工藝條件可采用大功率直流電源，電源電流為200A，電壓為600V，沉積時間為25min，偏壓20V，占空比40%，氬氣流速60SCCM。沉積的金屬層為鋁。(3)染黑處理染黑處理的方法采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法，PVD濺射Al金屬層采用的溫州奧洋金屬表面處理有限公司的染黑劑配方和工藝條件為鋁發(fā)黑0Y-125與水的體積比為I : 3，溫度30°C，時間30s。然后進行兩道水洗，水洗的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，可采用純水漂洗lmin。水洗后進行烘干，烘干條件為溫度60°C，時間20min。(4)拉絲處理對經(jīng)過步驟(3)處理的塑料基材進行拉絲處理，采用人工方式進行拉絲，拉絲機的轉(zhuǎn)速為300r/min ;拉絲輪為尼龍輪。 (5)對經(jīng)過步驟(4)處理的塑料基材進行手工擦拭除塵除油處理。 (6)噴涂底漆層和面漆層對經(jīng)過步驟4)處理的塑料基材進行噴涂紫外光固化(UV)底漆層和UV面漆層，采用自動噴槍進行噴涂，底漆層噴涂的具體方法可為噴鍍一層UV漆后(漆層厚10 i! m)，送入紅外線烘干段，進行流平、烘干(70°C X 5min)，流平、烘干后送入紫外線光固化段進行UV照射固化交聯(lián)(時間10s)，UV照射固化的能量為lOOOmJ/cm2，面漆噴涂的具體方法可為噴鍍一層UV漆后(漆層厚30 ym)，送入紅外線烘干段，進行流平、烘干(70°C X8min)，流平、烘干后送入紫外線光固化段進行UV照射固化交聯(lián)(時間10s)，UV照射固化的能量為1500mJ/cm2。并在面漆中進行調(diào)色，調(diào)出仿古鎳顏色。參照衛(wèi)浴的標準，對鍍膜拉絲產(chǎn)品進行以下測試標準的測試I. CASS (防腐蝕測試 ASTM B368-09)-----4h ；2. AASS (鹽霧測試 ASTM G85-9)--------24h ；3.冷熱循環(huán)測試(ASME Al 12. 18. 1-2005/CSAB125. I_05)—4cycles ；4.落砂測試(ASTM D968-09, Method A)-----121iter;5.水浸測試(ASTM D870-02)--------38±2°C X24h;6.耐化學性測試(ASTM D1308-02)--------NaOH 6mol/L;7.鉛筆硬度(ASTM D3363-05)------中華鉛筆 2H;8.百割測試(ASTM D3359-09)------3B 以上。結(jié)果如下1.CASS，4h，OK ；2. AASS，24h，OK ；3.冷熱循環(huán)測試，OK ；4.落砂測試，OK ；5.水浸測試，0K，沒有顏色變化；6.耐化學性測試，OK ;7.鉛筆硬度，中華鉛筆2H ;8.百害_試，5B。實施例2ABS塑料基材鍍膜拉絲處理(I)ABS塑料基材手工擦拭除油處理。(2)大功率濺射沉積金屬層對經(jīng)過步驟(I)處理的塑料基材進行物理氣相沉積(PVD)金屬層，并依次進行物理氣相沉積等離子體改性，大功率濺射沉積金屬層；物理氣相沉積等離子體改性的工藝條件為離子源電流0. 6A，偏壓80V，占空比40%，氬氣流速10SCCM，氧氣流速150SCCM;時間5min,以達到清潔及化活化基體表面之目的；大功率濺射沉積金屬層的工藝條件可采用大功率中頻脈沖電源，電源電流為50A，電壓為400V，沉積時間為45min，偏壓80V，占空比80%，氬氣流速200SCCM，沉積的金屬層為Al。
(3)染黑處理染黑處理的方法采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法，PVD濺射Al金屬層采用的溫州奧洋金屬表面處理有限公司的染黑劑配方和工藝條件為鋁發(fā)黑0Y-125與水的體積比為I : 3，溫度15°C，時間2min。然后進行兩道水洗，水洗的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，可采用純水漂洗2min。水洗后進行烘干，烘干條件為溫度60°C，時間IOmin。(4)拉絲處理對經(jīng)過步驟(2)處理的塑料基材進行拉絲處理，采用人工方式進行拉絲，拉絲機的轉(zhuǎn)速為300r/min ;拉絲輪為飛翼輪。(4)對經(jīng)過步驟(3)處理的塑料基材進行手工擦拭除塵除油處理。(5)噴涂底漆層和面漆層 對經(jīng)過步驟4)處理的塑料基材的進行噴涂聚氨酯漆(PU)底漆層和聚氨酯漆(PU)面漆層，采用自動噴槍進行噴涂，底漆層噴涂的具體方法可為噴鍍一層聚氨酯漆(PU)漆后(漆層厚30 ym)，送入紅外線烘干段，進行流平、烘干(60°C X120min)。面漆層噴涂的具體方法可為噴鍍一層聚氨酯漆(PU)漆后(漆層厚10 ym)，送入紅外線烘干段，進行流平、烘干(60°C X60min)。并在面漆中進行調(diào)色，調(diào)出仿古銀顏色。參照衛(wèi)浴的標準，對鍍膜拉絲產(chǎn)品進行以下測試標準的測試I. CASS (防腐蝕測試 ASTM B368-09)-----8h ；2. AASS (鹽霧測試 ASTM G85-9)--------48h ；3.冷熱循環(huán)測試(ASME Al 12. 18. 1-2005/CSA B125. I_05)4cycles ；4.落砂測試(ASTM D968-09, Method A)-----121iter ；5.水浸測試(ASTM D870-02)--------38±2°C X24h ；6.耐化學性測試(ASTM D1308-02)--------NaOH 6mol/L ；7.鉛筆硬度(ASTM D3363-05)------中華鉛筆 2H ；8.百割測試(ASTM D3359-09)------3B 以上。結(jié)果如下1.CASS，8h，OK ；2.AASS,48h, OK ；3.冷熱循環(huán)測試，OK ；4.落砂測試，OK ；5.水浸測試，0K，沒有顏色變化；6.耐化學性測試，OK ;7.鉛筆硬度，中華鉛筆3H ;8.百害_試，5B。實施例3改性尼龍塑料基材鍍膜拉絲處理(I)改性尼龍塑料基材手工擦拭除油處理。(2)大功率濺射沉積金屬層對經(jīng)過步驟(I)處理的塑料基材進行物理氣相沉積(PVD)金屬層，并依次進行物理氣相沉積等離子體改性，大功率濺射沉積金屬層；物理氣相沉積等離子體改性的工藝條件為離子源電流0. 4A，偏壓60V，占空比60%，氬氣流速50SCCM，氧氣流速50SCCM ;時間5min,以達到清潔及化活化基體表面之目的；大功率濺射沉積金屬層的工藝條件可采用大功率中頻脈沖電源，電源電流為100A，電壓為500V，沉積時間為35min，偏壓40V，占空比60%，氬氣流速100SCCM，沉積的金屬層為銅。(3)染黑處理染黑處理的方法采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法，PVD濺射銅金屬層采用的美國樂思化學公司的染黑劑配方和工藝條件為氫氧化鈉45g/L，添加劑TC-34g/L，其他成分為水，溫度65°C，時間3min ;然后進行兩道水洗，水洗的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，可采用純水漂洗I. 5min。水洗后進行烘干，烘干條件為溫度60°C，時間15min。(4)拉絲處理對經(jīng)過步驟(3)處理的塑料基材進行拉絲處理，采用人工方式進行拉絲，拉絲機的轉(zhuǎn)速為800r/min ;拉絲輪為飛翼輪。(5)對經(jīng)過步驟(4)處理的塑料基材進行手工擦拭除塵除油處理。(6)噴涂底漆層和面漆層
對經(jīng)過步驟5)處理的塑料基材的進行噴涂聚氨酯漆(PU)底漆層和UV面漆層，采用自動噴槍進行噴涂，底漆層噴涂的具體方法可為噴鍍一層聚氨酯漆(PU)漆后(漆層厚2011111)，送入紅外線烘干段，進行流平、烘干(701 X90min)。面漆噴涂的具體方法可為噴鍍一層UV漆后(漆層厚20 ym)，送入紅外線烘干段，進行流平、烘干(70°C X8min)，流平、烘干后送入紫外線光固化段進行UV照射固化交聯(lián)(時間10s)，UV照射固化的能量為1200mJ/cm2。并在面漆中進行調(diào)色，調(diào)出仿古銅顏色。參照衛(wèi)浴的標準，對鍍膜拉絲產(chǎn)品進行以下測試標準的測試I. CASS (防腐蝕測試 ASTM B368-09)-----8h;2. AASS (鹽霧測試 ASTM G85-9)--------48h;3.冷熱循環(huán)測試(ASME Al 12. 18. 1-2005/CSA B125. I_05)—4cycles ；4.落砂測試(ASTM D968-09, Method A)-----121iter;5.水浸測試(ASTM D870-02)--------38±2°C X24h;6.耐化學性測試(ASTM D1308-02)--------NaOH 6mol/L;7.鉛筆硬度(ASTM D3363-05)------中華鉛筆 2H;8.百割測試(ASTM D3359-09)------3B 以上。結(jié)果如下1.CASS，8h，OK ；2. AASS，48h，OK ；3.冷熱循環(huán)測試，OK ；4.落砂測試，OK ；5.水浸測試，0K，沒有顏色變化；6.耐化學性測試，OK ;7.鉛筆硬度，中華鉛筆3H ;8.百害_試，5B。
權(quán)利要求
1.一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于包括以下步驟 1)對塑料基材進行手工擦拭除油處理； 2)對經(jīng)過步驟I)處理的塑料基材進行物理氣相沉積金屬層，并依次進行物理氣相沉積等離子體改性，大功率濺射沉積金屬層，再進行染黑處理后水洗； 3)對經(jīng)過步驟2)處理的塑料基材進行拉絲處理； 4)對經(jīng)過步驟3)處理的塑料基材進行手工擦拭除塵除油處理； 5)對經(jīng)過步驟4)處理的塑料基材進行噴涂底漆層和面漆層，并在面漆中進行調(diào)色處理，調(diào)試出所需的顏色。
2.如權(quán)利要求I所述的一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于在步驟2)中，所述物理氣相沉積等離子體改性的工藝條件為離子源電流0. 3 0. 6A，偏壓20 80V，占空比40% 80%，氬氣流速10 100SCCM，氧氣流速0 150SCCM，乙炔流速0 150SCCM ;時間 3 5min。
3.如權(quán)利要求I所述的一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于在步驟2)中，所述大功率濺射沉積金屬層的工藝條件是采用大功率中頻脈沖或者大功率直流電源，電源電流為50 200A，電壓為400 600V，沉積時間為25 45min，偏壓20 80V,占空比40% 80%，氬氣流速60 200SCCM。
4.如權(quán)利要求I所述的一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于在步驟2)中，所述沉積的金屬層為鋁、銅、鎳鉻合金、鉻、鋁鉻合金中的一種。
5.如權(quán)利要求I所述的一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于在步驟2)中，所述染黑處理的方法如下 當PVD濺射銅金屬層時，采用美國樂思化學公司染黑劑配方和工藝條件為氫氧化鈉45 55g/L，添加劑TC-34 8g/L，其余為水，溫度62 68°C，時間3 5min ； 當PVD濺射Al金屬層時，采用溫州奧洋金屬表面處理有限公司的染黑劑配方和工藝條件為鋁發(fā)黑OY-125與水的體積比為I : 3，溫度15 30°C，時間30s 2min。
6.如權(quán)利要求I所述的一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于在步驟2)中，所述水洗的方法和條件為采用純水漂洗I 2min，漂洗后烘干，烘干條件為溫度60°C，時間10 20min。
7.如權(quán)利要求I所述的一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于在步驟3)中，所述拉絲處理，是采用自動或者人工方式進行拉絲，拉絲機的轉(zhuǎn)速為300 800r/min ;拉絲輪為尼龍輪,飛翼輪中的一種。
8.如權(quán)利要求I所述的一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于在步驟5)中，所述底漆層為紫外光固化漆層、聚氨酯漆漆層中的至少一種。
9.如權(quán)利要求I所述的一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于在步驟5)中，所述面漆層為紫外光固化漆層、聚氨酯漆漆層中的至少一種。
10.如權(quán)利要求I所述的一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，其特征在于在步驟5)中，所述噴涂方式為底漆層的厚度為10 30 iim;面漆層的厚度為10 30um ;所述調(diào)色處理，是調(diào)試出古銅色、古鎳色或古銀色。
全文摘要
一種塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法，涉及一種塑料表面的處理方法。提供一種可以實現(xiàn)塑膠材料的鍍膜拉絲處理，適合多種塑料基材表面有拉絲功能要求的塑料基材大功率真空鍍膜仿古色拉絲的方法。對塑料基材進行手工擦拭除油處理；對經(jīng)過處理的塑料基材進行物理氣相沉積金屬層，并依次進行物理氣相沉積等離子體改性，大功率濺射沉積金屬層，再進行染黑處理后水洗；對塑料基材進行拉絲處理；對塑料基材進行手工擦拭除塵除油處理；對塑料基材進行噴涂底漆層和面漆層，并在面漆中進行調(diào)色處理，調(diào)試出所需的顏色。
文檔編號C23C14/34GK102758170SQ201210269909
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者余水, 吳子豹, 李明仁 申請人:廈門建霖工業(yè)有限公司