專利名稱：塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法
塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，特別是一種制程簡(jiǎn) 單、高效與環(huán)保的塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法。背景技術(shù)：
電泳涂裝的原理電泳涂裝是將導(dǎo)電工件浸漬在電泳涂料槽子中作為陽(yáng)極 (或陰極)，在槽中另設(shè)對(duì)應(yīng)的陰極(或陽(yáng)極)，在兩極間通一定時(shí)間的直流 電，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一種涂裝方法。
目前用于電泳涂裝的被涂物只限于金屬工件(導(dǎo)體)，塑膠工件(如筆記型
電腦外殼、LCDTV外殼、掌上型電腦外殼、手機(jī)外殼等)因是非導(dǎo)體，故不能導(dǎo) 入此涂裝工藝。
傳統(tǒng)的涂裝技術(shù)主要有噴涂、靜電、粉體等方式的涂裝，但在環(huán)保方面都 有不可避免的環(huán)境污染問(wèn)題，如采用吹氣式噴槍涂裝作業(yè),不但浪費(fèi)油漆而且作 業(yè)效率低。而電泳涂裝則有如下優(yōu)點(diǎn)a.提高了產(chǎn)品的防腐性和裝飾性，同時(shí) 簡(jiǎn)化了表面處理的工藝流程和減少貴重金屬?gòu)U水排放量；b.大大減少?gòu)U水的排 放量，從而降低成本。電泳涂裝在環(huán)境污染和所使用的有機(jī)化學(xué)物方面也有很 高的環(huán)保性。其具體表現(xiàn)為電泳涂裝使用水溶性涂料，涂料中80%以上是水 分。與其它水溶性涂料相比，溶劑含量少，且因低濃度，無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)，涂料回 收好，溶劑含量低，對(duì)水質(zhì)和大氣污染少，對(duì)環(huán)境的污染也相應(yīng)減少。電泳涂 裝主要使用丙烯酸樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂(無(wú)鉛)，對(duì)人體無(wú)特別的毒性。電泳涂裝過(guò) 程中帶出的涂料可100%的回收利用。與噴涂法等相比，涂料的有效利用率可高 于95%。電泳涂裝在實(shí)際應(yīng)用中顯示出高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，受到世 界各國(guó)涂裝界的重視，所以電泳涂裝是今后涂裝發(fā)展最有前途的工藝之一。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的健康和環(huán)境意識(shí)逐漸增強(qiáng)，越來(lái)越希望生活在更 加干凈美麗的環(huán)境中，市場(chǎng)對(duì)抗菌制品的需求也會(huì)越來(lái)越旺盛。
二氧化鈦半導(dǎo)體涂膜在光照射下具有分解有機(jī)物和超親水性現(xiàn)象，因而引 起廣泛關(guān)注。其防污、除臭、殺菌、防霧和"自清潔"等功能已被廣為開(kāi)發(fā)。目前 對(duì)二氧化鈦涂膜的研究正成為材料研究領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)，這些研究包括利用 二氧化鈦涂膜電極來(lái)光降解有機(jī)物、光解水以及制備氧化物傳感器等。具體來(lái) 說(shuō)，在環(huán)保領(lǐng)域二氧化鈦涂膜可用于光催化降解大氣與水中的污染物、殺菌、 自清潔等；二氧化鈦，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換(光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能或電能)，該性質(zhì) 可應(yīng)用于光電太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)；光照下產(chǎn)生的超親水性可用于制造防水汽車 與防污的玻璃、陶瓷、自清潔的汽車觀后鏡。
常見(jiàn)的二氧化鈦涂膜的制備方法采用溶膠-凝膠法(Sol-gel)，化學(xué)氣相沉 積法(CVD)，物理氣相沉積(PVD)、陰/陽(yáng)極電沉積法、自組裝制膜等等。其 制備方法和設(shè)備都相對(duì)比較復(fù)雜，成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種制程簡(jiǎn)單、高效與環(huán)保的塑膠工件表面制 備二氧化鈦涂膜的方法。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法， 其包括以下步驟提供一塑膠工件；將該塑膠工件的表面進(jìn)行粗化處理以增加 附著性；將經(jīng)粗化處理的塑膠工件的表面進(jìn)行清洗處理；將經(jīng)清洗處理的塑膠 工件的表面迸行導(dǎo)電前處理，以在經(jīng)清洗處理的塑膠工件的表面鍍上一金屬層； 將經(jīng)導(dǎo)電前處理的塑膠工件的表面進(jìn)行電泳涂裝處理，以形成二氧化鈦涂膜。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法具有以 下優(yōu)點(diǎn):.
1. 制程和工藝簡(jiǎn)單，量產(chǎn)性高(即高效)；
2. 適合導(dǎo)電處理的塑膠基材；
3. 制備的涂膜具有抗菌/自潔等功效；
4. 環(huán)保幾乎不產(chǎn)生任何廢棄物，對(duì)環(huán)境相當(dāng)友好。
在經(jīng)過(guò)導(dǎo)電處理的塑膠工件上采用此電泳法制備二氧化鈦涂膜，制備的二 氧化鈦涂膜可達(dá)到抗菌/自潔等功效。此法制備之產(chǎn)品，膜層均勻、厚度可控。 且通過(guò)本方法處理的塑膠工件表面具有抗菌、自潔等多種光催化功能，可以用 在需要抗菌/自潔等訴求之3C產(chǎn)品的外飾件上，具有極好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。

圖1是本發(fā)明塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法的流程圖。具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖l所示，本發(fā)明塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法包括以下 步驟
步驟101:提供一塑膠工件，其中該塑膠工件的材料可選擇以下的任一種， 例如PC (中文為聚碳酸酯)、ABS (中文為丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物)、 PC/ABS合金、PP (中文為聚丙烯)、PS (中文為聚苯乙烯)、PE (中文為聚乙烯)、 PA (中文為尼龍)、PA/GF混合材料(GF的中文為玻璃纖維)、PA/CF混合材料(CF 的中文為碳纖維)、PC/GF混合材料、PC/CF混合材料等；
步驟102:將該塑膠工件的表面進(jìn)行粗化處理以增加附著性，于本實(shí)施例中， 粗化處理采用的氣壓為低氣壓(0.025MPa)，采用的粗化物為180#棕剛玉沙粒；
步驟103:將經(jīng)粗化處理的塑膠工件的表面迸行清洗處理，于本實(shí)施例中， 可采用超聲波設(shè)備對(duì)塑膠工件的表面進(jìn)行清洗處理；
步驟104:將經(jīng)清洗處理的塑膠工件的表面進(jìn)行導(dǎo)電前處理，即，以真空濺
鍍的方式或化學(xué)性的導(dǎo)電液噴涂的方式在經(jīng)清洗處理的塑膠工件的表面鍍上一 金屬層，該金屬層可為鋁、銅、鉻、不銹鋼、鉻化鎳、銀、鋅等導(dǎo)電金屬，金屬
層的厚度為0. 05 0. 2 p m，從而使塑膠工件的表面具有導(dǎo)電性；
步驟105:將經(jīng)導(dǎo)電前處理的塑膠工件的表面進(jìn)行電泳涂裝處理，g卩，在制 好的二氧化鈦膠體溶液中插入經(jīng)導(dǎo)電前處理的塑膠工件作鍍膜電極，而以不銹 鋼電極作指示電極，并連接直流穩(wěn)壓電源進(jìn)行電泳涂裝處理，便可在該塑膠工 件表面形成二氧化鈦涂膜，其中，二氧化鈦涂膜的厚度為0.1 12um。
權(quán)利要求
1. 一種塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其特征在于包括以下步驟(1)提供一塑膠工件；(2)將該塑膠工件的表面進(jìn)行粗化處理以增加附著性；(3)將經(jīng)粗化處理的塑膠工件的表面進(jìn)行清洗處理；(4)將經(jīng)清洗處理的塑膠工件的表面進(jìn)行導(dǎo)電前處理，以在經(jīng)清洗處理的塑膠工件的表面鍍上一金屬層；(5)將經(jīng)導(dǎo)電前處理的塑膠工件的表面進(jìn)行電泳涂裝處理，以形成二氧化鈦涂膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其特征在于步驟(l)中的塑膠工件的材料為聚碳酸酯、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物、 聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物合金、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、尼 龍、尼龍/玻璃纖維混合材料、尼龍/碳纖維混合材料、聚碳酸酯/玻璃纖維混合 材料或聚碳酸酯/碳纖維混合材料之一。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其特征 在于步驟(2)中的粗化處理采用的氣壓為0.025MPa，采用的粗化物為180#棕 剛玉沙粒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其特征 在于步驟(3)采用超聲波設(shè)備對(duì)塑膠工件的表面進(jìn)行清洗處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其特征在于步驟(4)以真空濺鍍的方式或化學(xué)性的導(dǎo)電液噴涂的方式迸行導(dǎo)電前處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其特征在于步驟(4)中的金屬層為鋁、銅、鉻、不銹鋼、鉻化鎳、銀、鋅之一。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其特征 在于..步驟(4)中的金屬層的厚度為(L05 0.2pnr。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其特征 在于步驟(5)的具體步驟為，在制好的二氧化鈦膠體溶液中插入經(jīng)導(dǎo)電前處 理的塑膠工件作鍍膜電極，而以不銹鋼電極作指示電極，并連接直流穩(wěn)壓電源 進(jìn)行電泳涂裝處理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其特征 在于步驟(5)中的二氧化鈦涂膜的厚度為0.1 12um。
全文摘要
本發(fā)明提供一種塑膠工件表面制備二氧化鈦涂膜的方法，其包括以下步驟提供一塑膠工件；將該塑膠工件的表面進(jìn)行粗化處理以增加附著性；將經(jīng)粗化處理的塑膠工件的表面進(jìn)行清洗處理；將經(jīng)清洗處理的塑膠工件的表面進(jìn)行導(dǎo)電前處理，以在經(jīng)清洗處理的塑膠工件的表面鍍上一金屬層；將經(jīng)導(dǎo)電前處理的塑膠工件的表面進(jìn)行電泳涂裝處理，以形成二氧化鈦涂膜。由于電泳涂裝技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中顯示出簡(jiǎn)單、高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，將電泳涂裝技術(shù)應(yīng)用于二氧化鈦涂膜制程中，可使得二氧化鈦涂膜制程也變得簡(jiǎn)單、高效與環(huán)保。
文檔編號(hào)C08J7/06GK101377005SQ20071013137
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者吳政道, 郭雪梅 申請(qǐng)人:漢達(dá)精密電子(昆山)有限公司