[发明专利]一种基材表面自泳涂装的方法以及电子产品外壳

说明书

技术领域

本发明属于基材表面装饰及防护领域，具体涉及一种在基材表面实现自泳涂装的方法。

背景技术

在表面装饰和防护领域中，目前主要使用的处理技术有电泳、喷涂、阳极氧化等，这些工艺方法虽然有各自的用途与优势，但也在一定程度上存在缺陷：电泳涂装设备投入大，管理要求严格且生产后清理工作量大；喷涂的附着力、耐磨性相对较差，且对环境污染大；阳极氧化在复杂结构如拐角、窄缝处进行阳极氧化易出现藏酸现象，影响后继着色、良率低。

发明内容

本发明为了寻求一种绿色环保、工艺过程简单的涂装方法，并使涂层与基材之间具有较好的附着力。经过本发明人大量的实验研究发现，自泳漆可以与基材产生较好的附着力，同时又具有绿色环保，使用简单、方便、快捷、操作成本低的特性。但是，由于自泳漆的应用范围狭窄，使其独特优势不能得以发挥。因此本发明进一步需要解决现有自泳漆对基材材料选择的局限性问题，提供了一种可在多种基材表面实现自泳涂装的方法，实现了自泳涂装的应用推广。

其实现方式如下：

1）采用物理气相沉积法（PVD）对基材进行预镀膜处理，使其表面包覆一层含铁预镀层；

2）再将步骤1）中预镀膜处理后的基材放入自泳漆中进行涂装，获得最外覆盖层。

自泳涂装是一种利用铁质待涂装基材表面存在的高价电解质，与带电树脂颜料粒子发生化学反应，使之快速聚沉在基材表面实现涂装成膜的工艺方法。自泳漆的主要组分为：合成树脂乳液、金属活化剂、氟利昂、过氧化氢等氧化剂和颜料的水分散物。自泳涂层具有涂覆均匀，无边缘效应，涂层硬度高、涂层柔韧性高、涂层更耐摩擦、内腔也能上漆、涂层附着力好等特点。其工艺过程无重金属的参与，近年来不含有机挥发性溶剂的自泳漆已经广泛存在于市场上，大大减少了涂装对环境的污染。

自泳涂装工作原理为：

工件在强酸槽液环境下，金属基材表面溶出金属离子Fe²⁺，它立即与氧化剂反应生成高价离子Fe³⁺，于是在基材表面与槽液界面处形成高浓度的高价离子场，使界面处的乳液稳定性受到破坏，造成乳液中聚合物快速沉在基材表面。由于聚沉物中裹有大量水份，槽液中强酸透过湿膜继续溶出金属离子，并重复上述反应，使湿膜层不断增厚。

氧化还原：Fe+2HF→Fe²⁺+2F^-+H₂↑

Fe+ 2 FeF₃→3 Fe²⁺+6F^-

2Fe²⁺+H₂O₂+2HF→2 Fe³⁺+ 2H₂O+2F^-

涂料沉积：Fe²⁺+树脂颜料粒子^-→Fe树脂颜料粒子↓

反应终止：Fe³⁺+3F^-→Fe F₃

由以上原理可以看出，自泳漆的涂装需要Fe²⁺参与反应，因此自泳涂装只能应用于铁质基材上。

本发明通过在基材上用物理气相沉积方法获得一层含铁镀层，使基材获得所需的表面属性，进而使自泳涂装可以在多种基材上实现，使其应用不局限于铁质工件上。本发明所述方法可以应用于所有能适用PVD处理的各种基材，如铝合金、镁合金、钛合金等金属基材以及塑胶基材、陶瓷基材等，或为上述多种基材的组合。最终使自泳涂装的应用范围得到扩展。

优选情况下，所述含铁镀层的厚度为20~40μm。

优选情况下，所述基材为铝合金、镁合金、钛合金、塑料或陶瓷中的一种或几种的组合。

优选情况下，在步骤1）之前还包括对所述基材进行前处理的步骤，所述预处理为喷砂后进行超声波清洗，再进行氩离子轰击。

优选情况下，所述的物理气相沉积具体为磁控溅射离子镀，所述的磁控溅射离子镀采用的靶材为不锈钢。

优选情况下，所述磁控溅射离子镀采用对靶结构，对靶数量为1-6对。

优选情况下，所述的磁控溅射离子镀采用间歇镀膜的方式，维持间歇时间为5-60min。