有机结合的新工艺——模内装饰|上海模具协会

上海交通大学塑性成形工程系 洪慎章

涂装技术是表面工程科学领域的一个重要分支。涂装的目的在于通过涂装施工，使涂料在被涂饰产品表面形成薄膜，发挥其装饰、保护和特殊功能作用。在表面保护技术领域，涂装技术占有重要地位，广泛地用于机械、汽车、摩托车、轻工家电、日用工业品、电工电子市政交通工程、航空航天等领域。随着国民经济的快速发展，人们生活的需求是不断人性化、舒适感、美化生活和工作环境，促进市场对涂料涂装的需求不断上升，质量要求更高、因而备受人们的十分关注.

模内装饰（In-Mold Decoration，IMD）是一种塑胶产品表面装饰工艺，它是通过模具使材料成型，不仅获得所需的制件形状及尺寸，还可赋予制件外表面一定的物理、化学、电气及手感装饰工程作用。被设计者越来越多地应用于各行业的不同产品。

1．涂层的功能

涂料是一种流动状态的物质，采用刷、淋、喷等简单的施工方法。并经自干或固化，能够很方便地在零件表面牢固覆盖层均匀的薄膜（即涂层）。该涂层将对零件起保护作用，装饰作用，标志作用和其他特殊作用。

(1) 保护作用

在社会生活中，我们所接触到的各类生产和生活用具、设备、大多是由各类塑料、木材、水泥和金属制造而成的，它们常会发生：

塑料会受到光和热的作用而降解、老化。

木材易受潮气、微生物的作用而发霉，腐烂。

水泥会受到日晒、雨淋的作用而发风化、开烈。

金属会受到环境中腐蚀性介质、水分和空气中氧的侵蚀和腐蚀作用而损坏。

根据世界上一些国家的统计，年度腐蚀损坏可占当年国家国民经济总产值（GDP）的2%～4%，腐蚀过程和结果实际上也造成了地球的有限资源和能源的极大浪费，并使自然环境污染进一步加重。

(2) 装饰作用

用各种颜色来美化物品、美化生活和工作环境，这是人类情感上需要，是人的天性、涂料很容易配出成千上百种颜色，加上涂层平整光亮，甚至可以做出各种立体质感的效果，如垂纹、桔纹、晶纹、闪光珠光、多彩和绒面等。装饰效果极佳，加上施工方法便利，人们因此最喜欢用涂料来装饰美化各种用具、物品和生活环境，使大家得到美和舒适的享受。

(3) 标志作用

人们往往将明度高、反差强烈的几种色彩，如红、橙、黄、绿、蓝、白和黑等，用在交通管理、市政工程、化工管路和容器、大型或特种机械设备上进行标识、指示道路交通，引起人们警觉，避免危险事故发生，保障人们的安全。

另外还有广告标志及市政工程的标识（如马路中隔离墩，隔离栅）、停车场隔离台，公交车站候车亭。

对于某些产品，企业也往往用某种专用色彩来装饰，并赋予某种象征意义和内涵。

(4) 特殊作用

涂层除了赋予上述几种常见功能外，还有如下六大方面的特殊功能：

① 力学功能如耐磨涂料、润滑涂料、防振隔声涂料等；

② 热功能如示温涂料、耐高温涂料、防火隔燃涂料等；

③ 电磁学功能如导电涂料、导静电涂料、电磁波吸收涂料、绝缘涂料等；

④ 光学功能如发光涂料、荧光涂料、反光涂料等；

⑤ 化学功能如耐酸、耐碱、耐油涂料、耐水涂料、耐寒涂料等;

⑥ 生物功能如防污涂料、防霉涂料、隐身涂料等。

涂层的这些物殊作用，增强了产品的使琐琐碎碎诉讼用性能，拓宽了使用范围已成为国民经济生活中一门必不可少又极其重要的技术领域。

2．应用实例

表1为塑料的用途及使用的涂料；表2为家用电器和光学仪器塑料用涂料。

表1 塑料的用途及使用的涂料

行业	被涂的工件	塑料种类	使用的涂料	性能
与车轮有关（汽车等）	仪表元件、消音器、汽油箱、扶手、门板、组合板块、散热格栅	聚酯、聚苯醚、聚氨酯、ABS、聚碳酸酯、尼龙	聚氨酯、丙烯酸、氨基醇酸等树脂涂料	耐候性、耐汽油性、耐冲击性等重要性
与电器机械有关（家用电器等）	各种机身外壳（电视机、录相机、收音机等）、照明器具、文字盘	ABS、聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯酸、聚苯醚、聚碳酸酯	聚氨酯、丙烯酸、环氧、氧系树脂涂料	耐水性、耐电压性、耐醇溶性等重要性能
与光学仪器有关	照相机、放映机、闪光仪及其他	ABS、聚碳酸酯、聚苯醚	聚氨酯、丙烯酸树脂涂料	耐溶剂性、耐磨性重要性能
体育用品	滑雪板、网球拍及其他	ABS、环氧、酚醛、碳纤维	聚氨酯、丙烯酸、酚醛、环氧树脂涂料	耐候性、耐冲压性
建材等	管材、外用涂装材料、接雨水管等	聚氯乙烯、丙烯酸、聚酯、聚氨酯	聚氨酯、丙烯酸、酚醛、聚氯乙烯、环氧树脂涂料	耐候性、耐水性
化学装置机械等	管件、阀门、油罐、齿轮	酚醛、尼龙、环氧、聚酯	聚氨酯、丙烯酸、酚醛、聚氯乙烯、环氧树脂涂料	耐候性、耐水性、耐冲出性
其他	办公设备、音响机器	ABS、聚苯醚、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯	聚氨酯、丙烯酸、酚醛、聚氯乙烯、环氧树脂涂料	耐溶剂性、耐磨性

表2家用电器和光学仪器塑料用涂料

塑件名称	塑料品种	涂料类型	涂料品种
电视机壳	PS，ABS，BMC，改性PPO PS，ABS PS，ABS，BMC 改性PPO	通用涂料特种质感涂料特种质感涂料特种质感涂料	热塑性丙烯酸酯漆丝光缎面涂料彩色木纹涂料彩色仿大理石涂料
摄像机，笔记本电脑	PS，ABS，BMC，改性PPO	特种质感涂料
	PS，ABS ABS，PS，改性PPO	特种质感涂料功能涂料	丝光缎面涂料电磁屏蔽涂料
录像机壳	ABS，PS，BMC，改性PPO	特种质感涂料	绒面涂料
立体声音箱	PS，ABS，BMC，改性PPO	特种质感涂料	绒面涂料丝光缎面涂料
电子乐器	PS，ABS	特种质感涂料	丝光缎面涂料
各种操作板	PS，ABS	特种质感涂料	仿真皮涂料
立体声送话器	PS，ABS，AS，改性PPO	特种质感涂料	彩色花纹涂料
扩音器盒体	PP复合材料		（仿木纹，仿大理石）
电话机	ABS，AS，树脂镀膜	功能涂料	硬质涂料（硅改性光固化涂料）
	PS，PC，改性PPO	功能涂料	化学镀膜用底漆
各类键盘	ABS，AS，树脂合金镀膜	功能涂料	硬质涂料
办公机器	ABS，PS，改性PPO	功能涂料	电磁屏蔽涂料化学镀膜用底漆
各种照相部件	PMMA，PC，改性PPO	功能涂料	激光加工用涂料
照相机壳	PC，或，PC/ABS加入10%～20%玻璃纤维注射成型的FRTP	通用涂料	双组分聚氨酯漆双组分环氧丙烯酸漆热固聚酯漆
照相机内部件		功能涂料	不沾自润滑氟涂料，耐擦伤硬质涂料

3、结束语

模内装饰是一项近年来迅速发展的一门新兴科学技术，既为产品增加一种保护，装饰和特殊功能作用，又可大大减少劳动力及显著提高生产率，从而明显降低产品成本。应用前途十分广泛及可观，各企业相互渗透，可重新组建一种新产业公司，也是国民经济持续发展的一项新领域之一。