[发明专利]塑胶工件表面制备高催化活性二氧化钛薄膜的方法

说明书

【技术领域】

本发明是一种塑胶工件表面制备高催化活性二氧化钛薄膜的方法，特别是 一种制程简单、高效与环保的塑胶工件表面制备高催化活性二氧化钛薄膜的方 法。

【背景技术】

电泳涂装的原理：电泳涂装是将导电工件浸渍在电泳涂料槽子中作为阳极 (或阴极)，在槽中另设对应的阴极(或阳极)，在两极间通一定时间的直流 电，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一种涂装方法。

目前用于电泳涂装的被涂物只限于金属工件(导体)，塑胶工件(如：笔记型 电脑外壳、LCD TV外壳、掌上型电脑外壳、手机外壳等)因是非导体，故不能导 入此涂装工艺。

传统的涂装技术主要有喷涂、静电、粉体等方式的涂装，但在环保方面都 有不可避免的环境污染问题，如采用吹气式喷枪涂装作业，不但浪费油漆而且作 业效率低。而电泳涂装则有如下优点：a.提高了产品的防腐性和装饰性，同时 简化了表面处理的工艺流程和减少贵重金属废水排放量；b.大大减少废水的排 放量，从而降低成本。电泳涂装在环境污染和所使用的有机化学物方面也有很 高的环保性。其具体表现为：电泳涂装使用水溶性涂料，涂料中80％以上是水 分。与其它水溶性涂料相比，溶剂含量少，且因低浓度，无火灾危险，涂料回 收好，溶剂含量低，对水质和大气污染少，对环境的污染也相应减少。电泳涂 装主要使用丙烯酸树脂或环氧树脂(无铅)，对人体无特别的毒性。电泳涂装过 程中带出的涂料可100％的回收利用。与喷涂法等相比，涂料的有效利用率可高 于95％。电泳涂装在实际应用中显示出高效、优质、环保、经济等优点，受到世 界各国涂装界的重视，所以电泳涂装是今后涂装发展最有前途的工艺之一。

随着经济的发展，人们的健康和环境意识逐渐增强，越来越希望生活在更 加干净美丽的环境中，市场对抗菌制品的需求也会越来越旺盛。

二氧化钛半导体薄膜在光照射下具有分解有机物和超亲水性现象，因而引 起广泛关注。其防污、除臭、杀菌、防雾和“自清洁”等功能已被广为开发。但是， 二氧化钛禁带宽度较宽(E＝3.2eV)，只能吸收短波范围(＜387nm)的太阳光能 (只占全部太阳光能的1％)，使得太阳光能的利用率较低。因此，降低二氧化钛 的禁带宽度，促使其光吸收范围向可见光波长方向移动，是提高二氧化钛光催 化效能的有效手段之一。掺杂是促使二氧化钛吸收光谱向可见光扩展的方法之 一，金属离子掺杂能够实现光催化剂的吸收光谱向可见光扩展。

常见的二氧化钛涂膜的制备方法采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)，化学气相沉 积法(CVD)，物理气相沉积(PVD)、阴/阳极电沉积法、自组装制膜等等。其 制备方法和设备都相对比较复杂，成本高。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种制程简单、高效与环保的塑胶工件表面制 备高催化活性二氧化钛薄膜的方法。

为达上述目的，本发明提供一种塑胶工件表面制备高催化活性二氧化钛薄 膜的方法，其包括以下步骤：提供一塑胶工件；将该塑胶工件的表面进行粗化 处理以增加附着性；将经粗化处理的塑胶工件的表面进行清洗处理；将经清洗 处理的塑胶工件的表面进行导电前处理，以在经清洗处理的塑胶工件的表面镀 上一金属层；将经导电前处理的塑胶工件的表面进行电泳涂装处理，以形成二 氧化钛涂膜；将经电泳涂装处理的塑胶工件的表面进行稀土掺杂处理。

与现有技术相比较，本发明塑胶工件表面制备高催化活性二氧化钛薄膜的 方法具有以下优点：

1.制程和工艺简单，量产性高(即高效)；

2.适合导电处理的塑胶基材；

3.制备的涂膜具有抗菌/自洁等功效；

4.环保：几乎不产生任何废弃物，对环境相当友好；

5.光催化反应效果明显改善。

在经过导电处理的塑胶工件上采用此电泳法制备二氧化钛涂膜，制备的二 氧化钛涂膜可达到抗菌/自洁等功效。此法制备之产品，膜层均匀、厚度可控。 且通过本方法处理的塑胶工件表面具有抗菌、自洁等多种光催化功能，可以用 在需要抗菌/自洁等诉求之3C产品的外饰件上，具有极好的产业化应用前景。

【附图说明】

图1是本发明塑胶工件表面制备高催化活性二氧化钛薄膜的方法的流程图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，本发明塑胶工件表面制备高催化活性二氧化钛薄膜的方 法包括以下步骤：