淺談鋁型材上的粉末涂料的種類、性能及其噴涂注意事項

湯忠苗

摘 要：材料行業越來越看好鋁型材料粉末涂料。鋁型粉末涂料種類繁多，性能優異。鋁型粉末涂料在實際的作業過程中面臨著工藝上的問題，行業需要嚴格管控生產工藝。

關鍵詞：鋁型材；粉末涂料；噴涂

粉末涂料自20世紀60年開始引入我國，當時應用領域非常少，僅在某些電絕緣零部件上應用[1]。粉末涂料自從產生以來，不含有任何的添加溶劑，涂膜轉化率較高，有利于保護金屬型材，在世界范圍內越來越被重視，呈現蓬勃發展的趨勢。粉末涂料技術因無法發揮發溶劑、一次上粉高、易施工、回收率高等優點在國內外制造業發展迅速[2]。

1 鋁型材上的粉末涂料的種類和性能

型材表面的處理方式有三種：分別為粉末噴涂、陽極氧化和電泳涂裝，每一方式各有千秋，占有較大的市場使用比例。鋁型涂料的代表有丙烯酸型、環氧型等，使用的對象不僅有走廊、陽臺，還有鋁框架、門窗等。目前，鋁型材的表面處理方式有陽極氧化、電泳涂裝及粉末噴涂三種處理方式，每一種表面處理方式都有自身突出的特點，在市場上受歡迎程度很高。鋁型材粉末涂料種類繁多，耐候性聚酯粉末涂料是鋁材型粉末涂料的主要使用材料。端羧基有內在的分子量和酸值，2000-8000的范圍是端羧基的分子量，20-100mgKOH/g是酸值。這些不同的端基涂料分別被使用在不同的涂料中，在環氧涂料中多使用酸值為45-85的中高酸端羧基。純聚酯粉末涂料多使用酸值為20-45的聚酯用異氰脲酸、烴基酰胺等。根據不同的性能，聚酯粉末涂料有三種不同的分類標準：一種是暴曬試驗在5年以上的屬于超耐候型粉末涂料，另外兩種暴曬值分別為1-2年和2-3年的兩種涂料，被劃歸到標準型耐候型粉末和改進型耐候型粉末范疇內。這種劃分標準被稱為佛羅里達暴曬測試結果。噴粉作業有利于節能。在傳統的陽極氧化、電泳涂裝作業中，會消耗大量的電能。噴涂作業有利于保護環境，對環境污染少，產生較少的廢棄污染物，不再使用酸堿等腐蝕性液體，保護了水源和大氣，提高了鋁型涂料在行業間的競爭力，有利于節約成本。以下是不同鋁型粉末涂料的性能統計表：

[體系

氟樹脂

氨基甲酸酯/聚酯

TGIC/聚酯

PT910/聚酯

有機硅/聚酯

Link1174/聚酯

丙烯酸/聚酯

葵二酸/丙烯酸

Primid/聚酯][外

觀

8

10

8

8

7

7

9

9

6][耐化學

品性

10

9

7

8

9

8

7

8

7][耐候

性

10

8

8

6

9

8

9

9

8][機械

性能

8

7

8

7

7

8

7

9

8][不足

顏料不易分散，涂膜表面光澤低

固化時釋放封閉劑 ，氣味難聞

TGIC國外已限制使用，有一定毒性

耐熱性，耐候性比TGIC略差

儲存穩定性較差，固化過程有甲醇放出，易出現針孔、氣泡

無光體系的抗沖擊差

該體系涂層，易泛黃，致密性不夠][優點

戶外使用年限長，優良的耐酸雨、紫外線、臭氧

占耐候性粉末涂料市場的15-20%，綜合性能優良

占耐候性粉末涂料市場中的35-40%

TGIC替代型固化劑

有良好的綜合性能，以硅氧鍵O-Si-O為主鍵鏈

甘脲類固化劑，用于固化羥基聚酯，占耐侯性粉末涂料市場的5-8%

涂層的各項性能優異，尤其光滑度、飽滿度

易于薄涂，特出的保光保色性，附著力優異

Primid占耐候性粉末涂料市場的30-35%，是目前性能最接近TGIC類的無毒替代品]

（說明：表中數字，1級表示最差；10級表示最好）

2 粉末涂料的實驗方案和成品化學拋光

“當下機械行業噴涂工藝不再是由手工的生產線的生產，而是自動生產線的生產，自動化程度越來越高，涂裝生產線的應用也越來越廣泛，國民經濟的多個領域已經被深入[3]。”鋁型粉末涂料在運用前需要經過攪拌抽早等環節，才能形成符合一定百分比的涂料。實驗考察了拼入不同比例的大分子量環氧樹脂、引入不同比例的防銹填料磷酸鋅、使用部分新型固化劑等因素對涂層防腐性的改善情況[4]。鋁型涂料顆粒均勻，保證顆粒的平均尺寸小，采用銑削加工機床進行加工，運用高強度的硬質合金鉆頭，確保鉆頭符合一定的直徑要求，傾斜角維持在一定的范圍內，一般要求鉆頭頂角為145°，螺旋角保持在32°。在實際作業過程中，采用超聲振動的銑削方式，該方式是一種軸向振動方式，借助超聲換能器和超聲變幅桿來完成作業。

3 鋁型材上的粉末涂料噴涂注意事項

夾具有兩種不同的種類，使用上有所不同，夾具要么被放置在型材兩端，要么被放置在型材中間。放置在兩端的夾具要有巨大的承載能力，通過串聯的方式進行上料，型材質量小，面積也小，夾具必須提高自身的承載能力，只有這樣才能保證較大的承載力。在使用過程中，避免中間夾具和型材之間出現接觸點，接觸點會形成瑕疵，合理控制接觸點的面積，瑕疵面積的大小和接觸點的大小有關。中間夾具在豎直放置過程中，掛桿會沾附一部分粉末，不利于后面型材對粉末的吸收，需要控制這部分的粉末吸附。在噴涂作業中，關鍵作業流程是噴粉生產，合理控制噴涂作業工藝，將能夠提高噴涂型材的質量。在工藝作業流程中，包含兩種作業指標，一種是霧化空氣，另一種就是出粉量。在噴粉開始前，可以多噴幾次，采用觀察的方式，觀察噴涂的粉末是否均勻。噴槍要保持直線作業的狀態，噴粉離噴槍前端保持一段距離，一般控制在10cm到15cm，噴粉呈現霧狀，型材表面的噴粉就是這種霧化的表現。噴槍的傾斜度要保持在一定的姿態，一般為偏向型運動的姿態，豎直平行為噴槍的排列狀態，確保端頭處于水平狀態，保持在一條直線上，重疊現象不應出現在噴槍之間，上下噴槍要覆蓋所有的粉末涂料，這是噴槍作業需要注意的。在整個烘烤過程中，需要合理控制壓力，使壓力處于常壓范圍，1kg/cm2左右的壓力是正常的。

4 結束語

當今中國正向環境友好和更高性能的涂料方向發展[5]。目前，鋁型粉末涂料根據顏色的不同可以分為以下幾種類型：半光、平光、無光，同時還有還有皺紋、美術、砂文等產品。“文章介紹了鋁型材粉末涂料的種類及其性能，探討了鋁型材用粉末涂料噴涂處理的特點，以及噴涂時注意的事項[6]。”鋁型粉末涂料呈現一個上升的發展勢頭。在噴粉作業過程中，許多環節需要改進，提高鋁型粉末涂料產品的質量，促進鋁型行業快速向前發展，滿足行業對鋁型材料日益高漲的的需求。

參考文獻：

[1]程為華，傅昌勇，陳星星，張倫周.淺談粉末靜電噴涂工藝及常見缺陷防治[J].現代涂料與涂裝，2013（01）：29-31+38.

[2]宋延超，薛偉，江麗.粉末噴涂在工程機械行業中的應用[J].現代涂料與涂裝，2014（03）：37-40.

[3]肖艷.解讀機械行業的粉末靜電噴涂工藝及其應用特點[J].中國自行車，2015（02）：98-105.

[4]夏偉.集裝箱環氧內面涂料的設計與研究[D].華東理工大學，2015.

[5]朱俊.淺敘聚氨酯涂料的涂飾工藝及施工方法[J].聚氨酯，2013（08）：82-88.

[6]張華東.粉末涂料的質量控制及優劣判斷方法探討[J].中國涂料，2014（01）：72-75.