粉末噴塗鋁型材以其良好的耐候性和環保性能在建築中得到廣泛應用。但是一些建築物將建在靠近海邊的地方。因此,他們將需要粉末塗層鋁型材的高要求。粉末塗料主要由樹脂、固化劑、助劑、額填料等組成。隨著時間的準移,鋁型材表麵的粉末會出現性能逐漸降低的現象。那麼要防止這種現象就需要耐候性。粉末噴塗鋁型材的耐候性是影響使用壽命的重要關鍵。那麼如何提高鋁型材的耐候性呢?
影響鋁型材耐候性能的因素有很多,以下是幾種原因。
粉末塗料科主要由樹脂、固化劑、助劑、顏料等材料組成。這些材料的耐候性基本上決定了塗層的耐候性。因此,為了提高粉末塗料的耐候性,首先應選擇耐候性滿足鋁型材行業要求的原材料,這些耐候性原料還應滿足塗膜的其他性能。當塗膜性能相互衝突時,可根據客戶要求側重於某項性能,但人工加速老化試驗結果應滿足GB5237.4-2008中加速老化的要求。
由於樹脂是粉末塗料的主要成膜物質,是決定粉未塗料性能和漆膜性能的主要成分,因此樹脂的選擇至關重要。選用市場上大型廠家普遍使用的鋁型材用粉末塗料聚酯樹脂,分別采用相同的配方結構和相同的製造工藝,使用QUV紫外老化試驗箱進行300小時的耐老化試驗,觀察其性能,結果如表1所示。
樹脂 | A | B | C | D | E | F | G | H |
保光率(%) | 59 | 58 | 54 | 63 | 54 | 66 | 58 | 59 |
色差 | 1.49 | 1.23 | 1.28 | 1.4 | 1.34 | 1.59 | 1.19 | 1.39 |
塗層外觀 | Flat | Bad | Flat | Bad | Flat | Bad | Flat | Bad |
(加速老化條件:光照8小時,冷凝循環4小時:使用UVB-313EL燈管,輻照度0.65W/2,光照溫度60℃:冷凝溫度50℃)
從試驗結果可以看出,樹脂D、F、H在一係列樹脂中具有較好的耐候性,但該樹脂的缺點是分子量大,熔體粘度高。如果應用在平麵粉未中,最終會導致薄膜流動。平麵性能差。因此,在粉末塗料配方中使用耐候性好的樹脂來提高平麵粉的耐候性,必須考慮塗膜的流平性是否會變差,以及變差後客戶是否能接受。
雖然HA體係的環保型固化劑廣為人知,但其缺點是固化反應有副產物的生成,厚噴時易產生針孔、豬孔等缺點。薄膜過度烘烤,耐黃變,耐久性不如TGIC體係。鋁型材行業目前難以接受HAA體係的這些弊端,或者說大部分粉末製造商都沒有解決這些弊端,所以鋁型材的粉末塗料還是以TGIC體係為主。固化劑TGIC對粉末塗料的耐候性也有一定的影響。
對國內前三大廠商的TGIC進行耐老化測試後發現,它們的耐老化性能基本一致,沒有大的差異。因此,通過選擇固化劑TGIC來提高粉末塗料的耐候性意義不大。
粉末塗料生產工藝主要包括預混、熔擠出、壓片和分級粉碎四個階段。預混和熔融擠出這兩個過程對粉末塗料科的耐候性影響很大。預混的作用是使粉末塗料配方中的各種原料成分均勻分散,為熔擠出打下良好的基礎。為提高耐候性,在預混階段,原料必須按一定順序投料,投料量控製在混料罐容量的20%-80%,混料時間適當延長
熔體擠出是將粉末塗料組合物的各種組分均化,即達到粉末塗料成品中各顆粒的組成。為提高而耐候性,在熔融擠出階段,在無膠化顆粒的前提下,適當提高擠出機溫度(尤其是在低溫情況下),使樹脂熔化成流體,以保證顏料可以具有良好的潤濕性和大的剪切力,有利於顏料的高度分散等,使組分成為一個均勻的體係;在保證生產進度的同時,可適當降低擠壓速度,保證物料充足。熔體混合時間;從而提高混合效果。