Покраска пластика

Легко ли покрасить пластик?

Первое требование к лакокрасочному слою, нанесенному на пластмассовую поверхность — высокая адгезия к этой поверхности. Но дело в том, что изначально после литья свойства поверхности пластика отнюдь не способствуют прочному сцеплению с будущим лакокрасочным покрытием. Наибольшие трудности при окрашивании создают поверхности неполярных пластмасс. Они имеют химически инертную, непористую поверхность с низким поверхностным натяжением — а чем ниже поверхностная энергия пластика, тем хуже его «сцепляемость» с наносимыми лакокрасочными материалами. Среди всех пластмасс самую низкую поверхностную энергию имеют полипропилен и полиэтилен — эти пластики и их модификации считаются наиболее трудноокрашиваемыми. При окраске других видов пластмасс проблемы, связанные с адгезией, выражены не так явно, но авторемонтникам от этого не легче, поскольку именно полипропилен, как известно, является самым востребованным и применяемым в автомобилестроении типом пластика. Практически все бампера (а это основные окрашиваемые пластмассовые кузовные детали) изготавливаются из различных модификаций полипропилена — обычно темно-серого материала, поддающегося пайке и инертного к растворителям. Попробуйте взять полипропиленовый бампер и сразу нанести на него лакокрасочное покрытие — что получится? Знающий человек ответит сразу: ничего хорошего… И действительно, адгезионные свойства покрытия будут очень слабыми. Как быть? В автомобильной индустрии для предварительной подготовки пластика перед нанесением ЛКМ чаще всего применяется три основных способа: обработка коронным разрядом, низкотемпературной плазмой или газовым пламенем. Эти операции разительно отличаются от традиционно принятых методов подготовки поверхности. Например, обработка коронным разрядом представляет собой воздействие на обрабатываемую поверхность электрического разряда, рождающего «струи» плазмы. Плазменная обработка осуществляется за счет воздействия на пластик потока плазмы, генерируемого плазменной горелкой, а обработка пламенем — за счет пламени газовых горелок.

Активация пластика

Цель такой обработки — увеличить смачиваемость поверхности пластика, улучшая тем самым ее способность к образованию связей с красками. Чтобы поверхность хорошо смачивалась жидкостью, поверхностная энергия пластика должна быть выше поверхностного натяжения этой жидкости. Если поверхностное натяжение жидкости (краски) будет больше, она будет собираться в капли, вместо того, чтобы равномерно смачивать поверхность. Поэтому все методы обработки направлены, прежде всего, на повышение поверхностной энергии полимера. В результате такой обработки в поверхностном слое пластика происходят изменения: в ранее неполярном полимере образуются полярные молекулы, увеличивающие поверхностную энергию материала. Поверхность на микроуровне становится шероховатой, и ее полезная площадь сцепления с краской увеличивается. Не стоит объяснять, насколько сложное и дорогостоящее оборудование применяется для указанных методов обработки. Его эксплуатация оправдана только на крупных заводах, в серийном производстве, а вот для условий автосервиса все это слишком дорого и сложно. Из-за этого полипропилен долгое время считался неокрашиваемым. Пораскинув мозгами, ученые-химики разработали альтернативные, более простые способы подготовки поверхностей полимеров — так называемые «мокрые» химические методы. Самым удобным и применяемым из них является грунтование поверхности пластика. Специальный адгезионный грунт, нанесенный на поверхность пластика, служит эффективным посредником между полимером и последующими покрытиями, а адгезия в некоторых случаях может даже превышать заводскую! А теперь оставим в стороне сложные химические формулировки и перейдем к делу.

Подготовка пластмассовых деталей к покраске

Приступая к ремонту пластиковой детали, первым делом следует определить, с какой деталью нам пришлось иметь дело. Это может быть: новая деталь; старое дефектное покрытие.

Новые пластиковые элементы, в свою очередь, могут поставляться с уже нанесенным заводским грунтом либо в «чистом» виде. Если вы не можете понять, загрунтована детали или нет, потрите небольшой участок детали какой-нибудь негрубой шкуркой, например P500. Если шлифовальная пыль есть, значит деталь загрунтована. С загрунтованными деталями проблем минимум, но об этом мы поговорим позже. Сейчас нас интересует порядок работы с «чистыми», незагрунтованными пластмассовыми элементами. Пластмассовые детали изготавливаются методом литья под давлением, и для того, чтобы после отливки деталь можно было корректно отделить от пресс-формы, в процессе производства применяются специальные смазки. Естественно, оставаясь на поверхности пластика, они не способствуют адгезии лакокрасочного покрытия.

Существует два вида таких смазок: наружные, внутренние.

Наружные смазки используются в разбавленной форме и напыляются перед каждым новым циклом производства в пресс-форму. Наносятся они не всегда, а через 3-4 раза, поэтому на некоторых деталях смазки больше, на других — меньше. Все эти смазки в условиях автомастерской можно удалить подходящим обезжиривателем. Внутренние же смазки вводятся в состав самой пластмассы, поэтому необходимость в отдельном напылении в пресс-форму отпадает. Такие пластмассы сложнее в окрашивании, так как они сами по себе «жирные». Тот же полипропилен относится к представителям именно жирных пластмасс. Внутренние смазки не растворяются и не удаляются водой, и максимально полно удалить их из пластика можно только методом прогревания. Но так или иначе, первым шагом для удаления загрязнений с поверхности пластика должна стать мойка.

Мойка

Идеальным решением в данном случае станет мойка высокого давления, но за неимением таковой вполне подойдет ведро горячей воды с любым активным моющим средством (жидким мылом, автошампунью) и какая-нибудь щетка или жесткая малярная кисть. Деталь нужно вымыть как снаружи, так и изнутри, а после этого ополоснуть большим количеством чистой, теплой воды.

Выпаривание

Чтобы быть на сто процентов уверенными, что никакие смазки и грязь не помешают созданию прочной адгезии с будущим лакокрасочным покрытием, по технологии незагрунтованную деталь нужно прогреть в камере при температуре +60°С в течение 30-40 минут. За это время смазки, находящиеся в порах пластмассовой детали, поднимутся на поверхность, где мы их уберем салфеткой, смоченной обезжиривателем. Делать это надо оперативно, пока деталь еще не успела остыть. Если деталь имеет грубую структурную поверхность или сильно загрязнена (например, старый бампер), то процесс выпаривания желательно повторить. И затем — повторная процедура с салфеткой и обезжиривателем. Для лучшей очистки таких деталей при обезжиривании можно применять скотч-брайт (серый).

Помимо удаления смазок прогревание помогает уменьшить внутреннее напряжение в пластмассе, которое впоследствии может стать причиной непредвиденного растрескивания лакокрасочного материала. Также термообработка помогает выявить усадочные раковины (включения воздуха) и удалить их затем шпатлеванием. Для экономии времени и энергоресурсов камеры можно загрузить несколько пластиковых деталей и прогреть их одновременно. В гаражах проделать трюк с прогреванием может быть довольно затруднительно, поэтому в таких случаях лучше работать с уже загрунтованными деталями.

Обезжиривание

Перед первой шлифовальной операцией на пластиковых элементах, будь то подготовка к грунтованию или к шпатлеванию, поверхность детали должна быть обязательно обезжирена. Помимо очевидных целей, преследуемых этой операцией, обезжиривание также помогает снять значительную долю статического заряда с детали. Это важно, поскольку при нанесении грунта опыл, обычно отлетающий от поверхности, к «заряженному» пластику будет быстро прилипать, в результате чего грунт будет ложиться не на сухую очищенную подложку, а на уже запыленную. Для обезжиривания желательно использовать только фирменные обезжириватели, лучше всего специальные — антистатические обезжириватели для пластиков. Они не агрессивны к пластику и прекрасно снимают статический заряд. Обезжиривание нового пластикового элемента рекомендуется проводить как с внешней, так и с внутренней стороны.

Матирование

Для подготовки под грунтование нового не имеющего повреждений пластикового элемента достаточно заматировать его скотч-брайтом или аналогичным материалом. Для жестких типов пластмассы рекомендован красный (Veryfine) скотч-брайт, а для мягких/эластичных — серый (Ultrafine). Матирование можно выполнять как на сухую, так и с водой. Если применяется матирующая паста, после нее нужно тщательно промывать деталь большим количеством теплой воды — остатки пасты могут препятствовать нормальной адгезии с ЛКМ, с чем мы до сих пор успешно боролись. Если на поверхности присутствуют незначительные повреждения, полученные при транспортировке (например, неглубокие царапинки), то они шлифуются при помощи шлифмашинки и абразивных кругов Р320-Р400-P500, после чего вся остальная поверхность обрабатывается скотч-брайтом. После шлифования деталь еще раз обезжиривается.

Грунтование

Раз и навсегда избавиться от проблем с адгезией лакокрасочных материалов на пластиковых поверхностях поможет одно простое правило. В качестве первичного грунта на чистом (незагрунтованном) пластике должен использоваться специальный адгезионный грунт по пластику (он же праймер, активатор адгезии). Как правило, такой грунт представляет собой очень жидкий материал, изготовленный на основе полиолефиновых смол, чаще прозрачный с небольшими добавками частиц металлика — для контроля нанесения. Толщина слоя минимальна — всего несколько микрон. В большинстве своем эти материалы однокомпонентные, хотя имеются и 2К-праймеры. Разработаны такие грунты, прежде всего, для применения на пластиках полипропиленовой группы (PP/EPDM, PPC, PPE, PPO и др.), но большинство из них могут применяться и на остальных типах пластмасс: ABS, PA, PC, PVC, PRO, PUR, стеклопластиках (GFK, BMC, SMC) и т.д. Современные праймеры практически не имеют никаких ограничений по химическому составу пластиков, за исключением, разве что, чистого полиэтилена (PE). Пластиковые кузовные детали (крылья, капоты, бампера и т.п.) для улучшения свойств и гарантии окрашивания выпускаются в модифицированной форме, а значит могут быть окрашены, несмотря на то, что иногда маркируются как PP и PE. В действительности немодифицированные полиэтилены (PE) и полипропилены (PP) могут быть окрашены только после активации газовым пламенем или коронным разрядом. В противном случае, адгезия будет очень слабой! Из «чистого» PP или PE изготавливаются различные бачки и прочие расширительные емкости, одноразовая посуда и т.д. Праймеры выпускаются как в банках, так и в аэрозольных баллончиках. Аэрозольный грунт очень удобен при незначительном ремонте, например, когда при шлифовке бампера небольшие участки оказались прошкуренными до пластмассы. Форма выпуска в баллончике позволяет не тратить время на подготовку грунта к распылению из краскопульта и на его последующую мойку. Не забывайте только энергично взбалтывать баллончик перед применением. Наносится праймер одним-двумя тонкими равномерными слоями широким факелом по всей поверхности детали. При нанесении будьте аккуратны! Так как материал очень жидкий, следует опасаться возможного превышения нанесенного слоя и стекания грунта (оно наиболее возможно на торцах и ребрах жесткости, по периметру детали). Значительное превышение толщины слоя может стать причиной ухудшения адгезии всего покрытия и «сжатия» последующих наносимых слоев.

Стоит также учитывать, что после нанесения праймер изменяет химическое состояние подложки только на некоторое время, в течение которого следует нанести следующий материал. Поэтому для достижения наилучшей адгезии приступать к нанесению последующих слоев системы нужно уже через 15-20 минут.

Большинство праймеров могут сразу перекрываться непосредственно покровной эмалью, но для повышения защиты от сколообразования рекомендуется дополнительно нанести на поверхность слой акрилового выравнивающего грунта, не забыв добавить в него необходимое количество пластификатора, в зависимости от жесткости пластика. Только нужно помнить, что такие толстые слои грунта-наполнителя, как при ремонте металлических деталей, наносить нельзя. Пластик — материал эластичный, и излишне толстый слой элементарно может не выдержать механического воздействия и последствий деформации. После нанесения наполнителя — окраска. Либо «мокрым по мокрому«, если грунт допускает таковую, либо с промежуточной шлифовкой грунта. Кстати, помимо классических праймеров во многих линейках встречаются и универсальные грунты для пластмасс, сочетающие в себе свойства одновременно и праймера и наполнителя с пластификатором. Они имеют хорошую адгезию к пластику и в то же время позволяют выравнивать незначительные неровности (например, мелкие риски от абразивной шлифовки). Такие грунты не требуют предварительного применения активатора адгезии, и таким образом позволяют в некоторых случаях сэкономить целый слой и операцию.

автор :