專利名稱：硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力提升裝置和提升方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置以及提升方法。
背景技術(shù)：
在材料表面涂裝領(lǐng)域，涂層技術(shù)越來(lái)越承擔(dān)起不可替代的重要作用，涂層性能大幅度提升為涂層技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在各種涂層性能指標(biāo)中，附著力是涂層極其重要的指標(biāo)之一。對(duì)于模塑成型的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料而言，要使產(chǎn)品容易脫模，往往需要使用含有機(jī)硅一類的低表面能脫模劑，這種低表面能脫模劑會(huì)遺留在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料產(chǎn)品的表面和泡沫塑料的淺表層，由此給后期的涂層帶來(lái)質(zhì)量隱患。通常采用烴類溶 劑對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行擦拭，以去除表面低表面能物質(zhì)，或者采用機(jī)械打磨方式，將表面打磨粗糙，繼而提高涂層的附著力。烴類溶劑的擦拭難以擦除產(chǎn)品淺表層滲透的低表面能脫模劑物質(zhì)，因此涂層附著力提高非常有限，定量測(cè)試結(jié)果表明附著力不到IMPa，因此不能滿足最基本的要求；機(jī)械打磨對(duì)于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料而言，可以將表面涂層附著力提高到4MPa以上，可以滿足一般附著力要求。但機(jī)械打磨很容易使表面露出密集的泡孔，這些密集的泡孔對(duì)于涂層而言，極易形成后期的密集小氣泡，形狀類似于針尖，嚴(yán)重影響涂層外觀質(zhì)量。因此機(jī)械打磨的方式很受限制。提高界面結(jié)合強(qiáng)度另外一種傳統(tǒng)方式就是使用偶聯(lián)劑，根據(jù)基體與被粘物的不同特性，選擇適宜的偶聯(lián)劑，讓偶聯(lián)劑起到很好的橋梁作用。實(shí)驗(yàn)研究表明，針對(duì)于硬質(zhì)聚氨酯泡沫而言，鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑等都對(duì)表面涂層的附著力提高不起作用或作用甚微，表現(xiàn)為加熱后涂層出現(xiàn)明顯鼓泡現(xiàn)象，定量附著力測(cè)試小于IMPa。在工業(yè)上，為了提高生產(chǎn)效率，人們已經(jīng)采用無(wú)需表面處理的泡沫塑料生產(chǎn)方式，也即發(fā)泡出來(lái)的產(chǎn)品可以直接進(jìn)行表面噴漆處理。即便如此，涂層附著力也不會(huì)超過(guò)5MPa。采用特殊方式制作的無(wú)脫模劑泡沫塑料表面涂層的附著力，最高也只能達(dá)到5MPa左右。然而，對(duì)于特殊要求的場(chǎng)合，需要附著力在8到lOMPa，或者接近泡沫塑料本體的拉伸強(qiáng)度，也即不允許界面出現(xiàn)粘接破壞，只允許界面出現(xiàn)內(nèi)聚破壞，或者涂層發(fā)生內(nèi)聚破壞，或者泡沫基底發(fā)生內(nèi)聚破壞。因此，傳統(tǒng)的表面處理方式都達(dá)不到相應(yīng)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在于提供一種涂層附著力強(qiáng)、外觀好的模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置，包括一個(gè)腔體，在腔體內(nèi)安裝有水平的上電極和下電極，在下電極上方有刀刃支撐塊，腔體通過(guò)反應(yīng)供氣計(jì)量系統(tǒng)與工作氣體裝置連接；腔體也與真空獲得系統(tǒng)連接，上電極和下電極與電容耦合射頻電源和射頻電源匹配器串聯(lián)連接。更進(jìn)一步的方案是所述工作氣體裝置為盛裝高純氧的高壓鋼瓶。高純氧的純度為99. 999% (體積比濃度)。更進(jìn)一步的方案是所述的刀刃支撐塊刀刃口部倒鈍。更進(jìn)一步的方案是所述的上電極的高度可調(diào)。本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)目的在于提供硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升方法，具體為將用烴類溶劑擦拭過(guò)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料件放在刀刃支撐塊上，關(guān)閉腔體，開(kāi)啟真空獲得系統(tǒng)，至腔體內(nèi)壓力降至IOPa以下，然后開(kāi)啟反應(yīng)氣體計(jì)量系統(tǒng)，利用工作氣體裝置為真空腔體輸送高純氧氣(純度99. 999%)，接通射頻電源，調(diào)節(jié)射頻電源匹配器使射頻耦合有效功率在300W 900W，射頻放電時(shí)間ImirTlOmin,后關(guān)閉反應(yīng)氣體計(jì)量系統(tǒng)，關(guān)閉射頻電源，為真空室送大氣，取出被處理試樣，完成硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力 的提升。更進(jìn)一步的方案是上電極與下電極相距250mnT350mm。更進(jìn)一步的方案是輸送高純氧氣時(shí)，使氧氣流量為65sccnT85sccm。更進(jìn)一步的方案是接通射頻電源后，通過(guò)調(diào)節(jié)射頻匹配器上的電容，降低反射輸出功率，并使反射輸出功率趨于零。本發(fā)明的裝置和方法，能使涂層附著力達(dá)到模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料了的本體強(qiáng)度，涂層被拉剝時(shí)，泡沫塑料基底被拔出小坑。涂層外觀良好，涂層不會(huì)出現(xiàn)因表面不浸潤(rùn)或浸潤(rùn)性差而導(dǎo)致的縮孔。要求在較短時(shí)間(48h)內(nèi)完成模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料試樣表面的噴涂處理。本裝置高效、環(huán)保，也適用于低表面能一類難粘難噴涂材料的表面活化、親水化處理。


圖I為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。如附圖I所示，一種模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置，包括一個(gè)腔體5，在腔體內(nèi)安裝有水平的上電極7和下電極6，在下電極上方有刀刃支撐塊9，腔體通過(guò)反應(yīng)供氣計(jì)量系統(tǒng)10與工作氣體裝置I連接；腔體也與真空獲得系統(tǒng)2連接，上電極和下電極與電容耦合射頻電源4和射頻電源匹配器3串聯(lián)連接。所述工作氣體裝置I為盛裝高純氧的高壓鋼瓶。所述的刀刃支撐塊9刀刃口部倒鈍。所述的上電極7的高度可調(diào)。利用模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置進(jìn)行模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升時(shí)，采用如下方法將已使用烴類溶劑擦拭過(guò)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料試件放在刀刃支撐塊上，將平行板上電極調(diào)整到與下電極相距250mnT350mm的位置。關(guān)閉真空腔體，開(kāi)啟真空獲得系統(tǒng)，直至真空室內(nèi)壓力降至IOPa以下，開(kāi)啟反應(yīng)氣體計(jì)量系統(tǒng)，為真空腔體輸送高純氧氣，使流量在65sccnT85sccm之間,接通射頻電源，調(diào)節(jié)射頻電源匹配器使射頻耦合有效功率在300W 900W之間，并盡量降低反射輸出功率，使其趨于零。射頻放電時(shí)間達(dá)到ImirTlOmin后，關(guān)閉反應(yīng)氣體計(jì)量系統(tǒng)，關(guān)閉射頻電源，為真空室送大氣，取出被處理試樣。就能夠在較短時(shí)間(48h)內(nèi)完成模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料試樣表面噴涂處理。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施范例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施范例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置，包括ー個(gè)腔體，其特征在于在腔體內(nèi)安裝有水平的上電極和下電極，在下電極上方有刀刃支撐塊，腔體通過(guò)反應(yīng)供氣計(jì)量系統(tǒng)與工作氣體裝置連接；腔體也與真空獲得系統(tǒng)連接，上電極和下電極與電容耦合射頻電源和射頻電源匹配器串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置，其特征在于所述工作氣體裝置為盛裝高純氧的高壓鋼瓶。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置，其特征在于所述的刀刃支撐塊刀刃ロ部倒鈍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置，其特征在于所述的上電極的高度可調(diào)。
5.一種硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升方法，其特征在于 將用烴類溶劑擦拭過(guò)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料件放在刀刃支撐塊上，關(guān)閉腔體，開(kāi)啟真空獲得系統(tǒng)，至腔體內(nèi)壓カ降至IOPa以下，然后開(kāi)啟反應(yīng)氣體計(jì)量系統(tǒng)，利用工作氣體裝置為真空腔體輸送高純氧氣，接通射頻電源，調(diào)節(jié)射頻電源匹配器使射頻耦合有效功率在300W 900W，射頻放電時(shí)間ImirTlOmin,后關(guān)閉反應(yīng)氣體計(jì)量系統(tǒng)，關(guān)閉射頻電源，為真空室送大氣，取出被處理試樣，完成硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升方法，其特征在于上電極與下電極相距250mnT350mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升方法，其特征在于輸送高純氧氣時(shí)，使氧氣流量為65sccnT85sccm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升方法，其特征在于接通射頻電源后，通過(guò)調(diào)節(jié)射頻匹配器上的電容，降低反射輸出功率，并使反射輸出功率趨于零。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升裝置，包括一個(gè)腔體，在腔體內(nèi)安裝有水平的上電極和下電極，在下電極上方有刀刃支撐塊，腔體通過(guò)反應(yīng)供氣計(jì)量系統(tǒng)與工作氣體裝置連接；腔體也與真空獲得系統(tǒng)連接，上電極和下電極與電容耦合射頻電源和射頻電源匹配器串聯(lián)連接。本發(fā)明還公開(kāi)了硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料表面涂層附著力的提升方法。本發(fā)明的裝置和方法，能使涂層附著力達(dá)到模塑成型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料了的本體強(qiáng)度，涂層被拉剝時(shí)，泡沫塑料基底被拔出小坑。涂層外觀良好，涂層不會(huì)出現(xiàn)因表面不浸潤(rùn)或浸潤(rùn)性差而導(dǎo)致的縮孔，高效、環(huán)保。
文檔編號(hào)B29C71/00GK102729495SQ20121023295
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者馮敏, 劉際偉, 周秋明, 胡貴生, 高曉敏 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所