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                    7075鋁型材
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                  5. 工業鋁型材噴粉用原料的選擇方法

                     粉末涂料作為一種具有無溶劑、無污染、可收回和節能等優點的涂料,目前已經逐漸占領著一定份額的涂料市場。其中一種以TGIC為固化劑,端羧基飽和聚酯為基礎樹脂的純聚酯熱固性粉末涂料,可以被廣泛地應用到鋁型材涂裝領域。該種鋁型材用粉末涂料主要由聚酯樹脂、固化劑、助劑、顏料和填料組成,鄙人在東莞市德盈鋁制品有限公司從事鋁型材表面處理多年,下面是本人對于噴粉用原材料的篩選和檢測方法的總結,希望與大家共勉。

                    1.聚酯樹脂的選擇

                    樹脂是熱固性粉末涂料的主要成膜物質,樹脂的結構和性能是決定粉末涂料質量和涂膜性能的主要因素。對于聚酯樹脂的篩選,一般考慮在大型樹脂廠家的鋁型材專用聚酯樹脂中選擇,然而由于不同廠家之間的樹脂配方的差別,聚酯樹脂之間的性能指標有一定的差別。要考慮篩選出涂膜性能好、性價比高的聚酯樹脂,必須比較不同廠家的樹脂,在不同體系的配方中的性能,從而篩選出適合的聚酯樹脂。例如,要從聚酯樹脂A和B篩選出適合的聚酯,先根據以下四個配方,用同樣的擠出、磨粉工藝制粉,然后分別測試該四個粉末的性能及其涂膜性能。主要測試對比的性能有:粉末的膠化時間、粒度和熔融流動性以及涂膜的外觀、機械性能、耐沸水性、耐高溫性和耐侯性等性能。

                       對于鋁型材用戶外粉末涂料,對涂膜的耐候性、耐高溫性和粉末的儲存穩定性要求較高,所以選用的聚酯樹脂,要求其在耐候性、耐沸水性以及耐高溫性和儲存穩定性要具有一定的優勢。但不同的樹脂各有各的優缺點,可能在不同體系的粉末里所表現出來的性能也不一致。對于平面體系的粉末涂料,選用的聚酯樹脂要有較好的流平和較好的機械性能;對于砂紋體系的粉末涂料,要選用機械性能、耐沸水性較好和表面紋路較細的聚酯樹脂;對于雙組分干混體系。要選擇快、慢組分粒徑分布較均勻,光澤穩定性、儲存穩定性較好和較易消光的樹脂。所以在選擇聚樹脂的過程中,要全方面檢測樹脂在不同體系里的性能,從而篩選出最適合的樹脂。

                    2.固化劑的選擇

                    固化劑與樹脂發生交聯反應,使涂料能夠固化成膜得到具有一定物理力學性能和耐化學性能的涂膜。一般純聚酯的粉末涂料選用異氰脲酸三縮水甘油酯(TGIC)或者羥烷基酰胺(HAA)作為固化劑。其中TGIC所配制的粉末摩擦帶電性和儲存穩定性較差,但是與樹脂固化反應沒有副產物產生,且耐溫性和耐泛黃性較好;而HAA固化劑的毒性相比TGIC明顯要小很多,且儲存穩定性較好,但與樹脂固化反應時會釋放出小分子的水,而且其耐溫性和耐泛黃性較差,不適合厚涂至100μm以上,膜厚在100μm以上時容易出現針孔。目前,鋁型材用粉末涂料的固化劑主要以TGIC為主。

                    3.填料的選擇

                    填料也是粉末涂料中不可或缺的組成部分,主要起到提高涂膜硬度、剛性和抗劃傷性等性能的作用,當然還能降低一定的成本。填料的種類有硫酸鋇、重晶石粉、輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣以及硅微粉等。填料一般選擇要吸油量小、分散性好且不含有重金屬的品種。目前,鋁型材用粉末涂料主要選擇硫酸鋇作為填料。對于填料,主要檢測填料的純度、白度以及是否含有其他異物,一般用水洗過篩和酸洗進行檢測。例如檢測硫酸鋇,首先取硫酸鋇試樣150-200g到400目標準網篩中,放入水中進行水洗,以網篩中留下雜質多少評判硫酸鋇的品質,雜質越多則認為硫酸鋇的品質越差;然后取少量硫酸鋇試樣于小燒杯中,逐漸滴入10%鹽酸溶液,觀察是否有氣泡產生。

                    4.助劑的選擇

                    助劑雖然用量不多,但在粉末涂料中的作用也是很大的。對于助劑的選擇,一般要求其相容性好、容易分散、無毒或者低毒且冒煙要較少。所有助劑的檢測,首先都要先取10g助劑樣品置于200℃的烤箱中烘烤10min,然后觀察其冒煙狀況和熔融狀態以及測量它的失重。冒煙能達到要求了,再進行其他相關性能的檢測。由于助劑的種類較多,本文主要對常用幾種助劑的篩選檢測進行闡述。

                    5.顏料的選擇

                    5.1 普通顏料的檢測

                    顏料在粉末涂料中的主要作用是遮蓋底材和起到裝飾的效果。常用的顏料有無機顏料和有機顏料兩種。無機顏料的耐溫性能和耐候性能比較好、顏色比較穩定,但著色力差、顏色不鮮艷;有機顏料的著色力強、顏色鮮艷、無毒,但耐候性和耐溫性較差。

                    顏料的選擇首先要考慮顏料的吸油量,吸油量過高會對涂膜的流平造成影響;然后要檢測顏料對涂膜的耐沸水性、耐候性的影響;接著要對顏料的耐高溫性能進行檢測,耐高溫性能的檢測一般是將噴涂完的樣板放置于180℃、200℃、220℃、240℃四個溫度的烤箱中烘烤10min,然后以200℃/10min的涂膜為標準對比其他三個溫度涂膜的光澤以及顏色的變化;最后還要檢測顏料的遮蓋力,一般是根據40-60μm、60-80μm、80-100μm三種不同膜厚的色差進行比較。最終根據結果,優先選擇遮蓋力高,耐候性、耐酸耐堿性好,耐高溫性能好的顏料。

                    5.2 金屬顏料的檢測

                    金屬顏料是指含有金屬效果的顏料,一般有珠光顏料、鋁粉、銅金粉等。通過加入金屬顏料可以大大提高粉末涂膜的裝飾性。

                    對于金屬顏料,首先要檢測金屬顏料的粒度,粒度越大的金屬顏料,表面金屬閃爍效果越好,對底色的遮蓋越弱;反之粒度越小的,對底色的遮蓋力越強,光澤越柔和;然后要對加入金屬顏料的粉末涂膜進行耐酸性、耐堿性以及耐砂漿性等性能的檢測。在金屬粉末的選擇過程中,在能滿足表面的裝飾效果下,盡量選擇耐化學性能較好的金屬顏料。

                      鋁型材用粉末涂料作為新型環保節能的涂料,近幾年已經逐漸取代原本的傳統涂料。而要制造一種綜合性能優異的粉末涂料,原材料的選擇是至關重要的。當然,在原材料選擇過程中,在確保能滿足客戶對粉末涂料的性能要求下,盡量選擇無污染、無毒的原材料。從粉末涂料生產環保和涂裝使用人員的健康考慮,建議今后逐步減少TGIC固化劑的使用量,提高HAA固化劑的使用量,最后達到完全替代的目標。

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