English
Español
Français
Главная / Новости / Новости отрасли / Подложка пластиковой детали была обработана — почему покрытие все еще отслаивается после использования?
Новости отрасли
1
Обработка пластиковой поверхности не означает, что состояние поверхности постоянно стабильно
Пластик отличается от металла — состояние его поверхности со временем может меняться. Во время производства, особенно в деталях, отлитых под давлением, используются разделительные средства и смазочные материалы. Даже после завершения очистки или активации поверхности некоторые низкомолекулярные вещества все равно могут постепенно мигрировать изнутри пластика к поверхности. Покрытие выглядит нормально сразу после распыления, но через некоторое время состояние границы раздела между покрытием и подложкой меняется, что приводит к снижению адгезии.
2
Почему одно и то же покрытие на другом пластике часто вызывает шелушение?
Различные пластики имеют очень разную поверхностную энергию, полярность и химическую структуру. Например, обычные материалы ПП и ПЭ по своей природе имеют более низкую поверхностную энергию — покрытие трудно наносится естественным путем, как на подложках с высокой поверхностной энергией. Даже если образуется полная пленка, фактическая площадь контакта может быть недостаточной. Эта ситуация может не выявить очевидных проблем при простом тесте на адгезию сразу после нанесения, но после погружения в воду, циклического нагревания или длительного использования слабые места интерфейса постепенно становятся очевидными.
3
Чрезмерная обработка поверхности не всегда лучше
Активация поверхности не является чем сильнее, тем лучше. Если условия обработки слишком жесткие, структура поверхности пластика может измениться или даже возникнуть повреждение поверхности. Кроме того, некоторые эффекты активации поверхности имеют определенный временной эффект: если время выдержки после обработки перед распылением слишком велико, активированное состояние может постепенно уменьшаться, что приводит к снижению изначально улучшенной адгезии. Необходимо учитывать силу обработки, однородность, время ожидания после обработки и фактическое окно распыления.
4
Почему тест на адгезию считается допустимым при родах, а шелушение происходит через некоторое время?
Испытание на адгезию обычно проводится в определенное время и в определенных условиях. Но реальные продукты, возможно, должны подвергаться воздействию высоких и низких температур, влажного тепла, изгиба, трения и циклического нагрева и холода. Пластик и пленка имеют разную степень теплового расширения и сжатия — после изменения температуры подложка и пленка производят разную величину изменения размеров. Если связь между покрытием и пластиком недостаточна или сама пленка имеет большое внутреннее напряжение, на границе раздела могут постепенно образовываться микротрещины после нескольких циклов.
5
Если покрытие слишком «твердое», это также может привести к отслаиванию пластиковой детали.
Пластиковые детали обычно обладают определенной степенью гибкости. Если покрытие спроектировано слишком твердым и хрупким, а сама подложка легко подвергается небольшому изгибу или деформации, то покрытие должно выдерживать более высокие нагрузки. Когда разница в способности к деформации между пленкой и пластиком велика, во время длительного использования может возникнуть концентрация межфазных напряжений. Таким образом, пластиковые покрытия деталей не имеют более высокой твердости, тем лучше — необходимо найти подходящий баланс между адгезией, гибкостью и прочностью пленки.
6
Почему промоутер адгезии может помочь, но не является полным решением?
Для пластиков с низкой поверхностной энергией промоторы адгезии могут улучшить межфазное соединение между покрытием и подложкой. Но они не могут заменить обработку субстрата. Если на пластиковой поверхности присутствуют очевидные загрязнения маслом, разделительным составом или другими загрязнениями, простое увеличение промотора адгезии не может решить фундаментальную проблему. Усилитель адгезии также должен соответствовать системе смол — слишком низкая дозировка может привести к недостаточному эффекту; слишком высокое значение может повлиять на твердость пленки, водостойкость и эффективность повторного слоя.
7
Как определить, проблема в подложке или покрытии?
Если адгезия очень хорошая сразу после обработки, но заметно снижается после некоторого периода стояния, сосредоточьтесь на стабильности активации поверхности и миграции низкомолекулярных веществ. Если разные пластиковые подложки демонстрируют очень разные характеристики с одним и тем же покрытием, сосредоточьтесь на поверхностной энергии подложки и смачивании покрытия. Если первоначальная адгезия соответствует требованиям, но после циклического воздействия холода и тепла происходит отслаивание, сосредоточьтесь на гибкости покрытия, внутреннем напряжении и разнице теплового расширения между подложкой и пленкой. Если добавление промотора адгезии явно улучшает ситуацию, дополнительно оптимизируйте тип промотора и соотношение добавления.
8
Как улучшить долговременную адгезию покрытий пластиковых деталей?
Сначала подтвердите тип пластиковой подложки и фактическое состояние поверхности. Затем выберите систему покрытия, соответствующую характеристикам поверхности подложки, позволяющую покрытию полностью смачивать подложку. Для пластмасс с низкой поверхностной энергией также используйте подходящую систему повышения адгезии. Одновременно сбалансируйте твердость и гибкость пленки, избегая чрезмерно хрупких покрытий, которые создают чрезмерные межфазные напряжения при изменении температуры или механической деформации. При фактической оценке не только начальные испытания на адгезию, но и сочетание испытаний на водостойкость, влажную жару, циклическое переключение холода и нагрев, а также испытания на изгиб для наблюдения за долгосрочными характеристиками.
Резюме
Пластиковая основа детали уже обработана, но все еще отслаивается, что не означает, что обработка поверхности не имеет значения. Настоящая проблема может заключаться в нестабильном состоянии поверхности после обработки, низкой пластической поверхностной энергии, миграции антиадгезива, недостаточном смачивании покрытия или несоответствии деформационной способности пленки и пластика. Более рациональный подход состоит в том, чтобы обеспечить взаимное соответствие поверхности подложки, смачиваемости покрытия, межфазного соединения и гибкости пленки. Только когда и первоначальная адгезия, и длительное использование остаются стабильными, проблема отслаивания пластиковых деталей действительно решена.
Часто задаваемые вопросы
Как долго длится эффективное окно после пламенной или плазменной обработки ПП, прежде чем смачиваемость начнет уменьшаться?
Активация поверхности в результате обработки пламенем и плазмой не является постоянной. Для ПП повышенная поверхностная энергия обычно остается значительно выше исходного уровня необработанного материала в течение примерно 24–72 часов при нормальных условиях хранения, после чего поверхностная миграция низкомолекулярной массы постепенно снижает эффект активации. Для достижения наилучших результатов адгезии рекомендуется наносить покрытие в течение нескольких часов после обработки поверхности — конкретный интервал зависит от интенсивности обработки, марки основания и условий хранения. Измерение угла контакта воды через определенные промежутки времени после обработки дает количественное представление о том, насколько быстро снижается поверхностная энергия для конкретного субстрата и комбинации обработки.
Является ли грунтовка на основе хлорированного полиолефина (CPO) по-прежнему стандартным подходом для адгезии к полипропиленовым и полиолефиновым основам?
Праймеры на основе CPO по-прежнему широко используются для адгезии полиолефинов, поскольку цепи CPO могут физически переплетаться и химически взаимодействовать с поверхностями полиолефиновой подложки, обеспечивая адгезию, которую трудно достичь с помощью обычных усилителей адгезии. Однако экологическое и нормативное давление на хлорированные материалы привело к разработке альтернативных подходов, включая специальные добавки, способствующие адгезии, системы модифицированных смол и оптимизацию поверхностной энергии подложки, некоторые из которых могут снизить или устранить необходимость в CPO. Соответствующий подход зависит от конкретного типа полиолефина, системы покрытия, требований к производительности и применимых норм.
