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            浅谈如何提高铝型材用粉末涂料的耐候性:喷涂在铝型材表面的粉末涂膜的耐候性，是影响铝型材寿命的关键性因素。本文主要从粉末涂料的原材料、配方结构、制作工艺、固化条件等技术角度分析，并结合所做的实验结果，总结出几个提高粉末涂料耐候性的可供参考的思路，从而*终达到延长铝型材寿命的目的。随着国民经济的快速发展，粉末涂料的户外应用越来越普遍，人们对粉末涂层耐候性和耐久性的关注度不断提高，特别是对铝型材、天花板、幕墙板等室外用品表面的粉末涂膜的耐候性要求越来越高。粉末涂料主要由树脂、固化剂、助剂、颜填料等组成，喷涂在铝型材表面的涂层随着时间的延长，受周围自然因素如日晒、雨淋、氧化、冷热变化以及生物等的作用，会出现性能逐渐降低的现象，即老化。粉末涂料抑制或延缓自然老化的能力称为耐自然老化性，简称耐老化性，也叫耐候性。影响粉末涂料耐候性的因素很多，其中包括粉末涂料成分中的树脂、固化剂、颜填料、助剂等各种原材料的性能、用量、配比等内部因素；以及粉末涂料制作过程的工艺条件和涂料的固化程度；还有涂膜的使用环境如日光（主要是紫外线）的作用、大气的组成（氧、臭氧、工业烟雾等）、湿度（包括酸雨、盐雾等）、温度变化等外部因素。
从粉末涂料本身的角度来看，提高粉末涂层耐候性能主要从原材料、配方结构以及制作工艺等方面着手。一、原材料：粉末涂料主要由树脂、固化剂、助剂、颜填料等材料组成，这些原材料的耐候性，基本上决定了涂料的耐候性。因此，要提高粉末涂料的耐候性能，首先要选择耐候性能满足铝型材行业要求的原材料，而且这些耐候性合格的原材料也要满足涂膜的其他性能。当涂膜的各项性能相互间产生冲突时，可以根据客户的要求侧重于某项性能，但是人工加速老化试验结果要满足GB 5237.4-2008中加速耐候性的要求。1.树脂：因为树脂是粉末涂料的主要成膜物质，是决定粉末涂料性质和涂膜性能的*主要成分，所以树脂的选择至关重要。选取市面上大型厂家常用的铝型材用粉末涂料聚酯树脂，使用同一配方结构和相同制作工艺分别制粉进行300小时耐老化试验以及涂膜外观比较，结果如表1所示。（加速老化条件为8小时光照，4小时凝露循环；UVB-313EL灯，辐照度0.65W/㎡，光照温度60℃；凝露温度50℃）由试验结果可知，树脂D、F、H在通一系列的树脂中耐候性较好，但这种树脂的缺点是分子量大，熔融黏度高，如果应用在平面粉中*终会导致涂膜流平性能差。所以，通过在粉末涂料配方中选用耐候性能好的树脂来提高平面粉的耐候性能时，必须考虑到涂膜的流平是否会变差，变差之后客户能否接受。2.固化剂：尽管HAA体系的固化剂环保型众所周知，但是它的缺点是固化反应有副产物形成，厚喷时容易产生针孔、猪毛孔等弊端，涂膜过烘烤耐泛黄性和耐久性不如TGIC体系。[1]铝型材行业目前难以接受HAA体系的这些弊端，或者说是大部分粉末厂家没有解决这些弊端，所以铝型材用粉末涂料还是以TGIC体系为主。固化剂TGIC对粉末涂料的耐候性能也有一定的影响。
经过对国内三家销售量排名靠前的厂家的TGIC进行耐老化检测，发现它们的耐老化性能基本一致，无较大的差别。因此，在通过固化剂TGIC的选择上去提高粉末涂料的耐候性，并无多大的意义。3.颜料：颜料对粉末涂料耐候性的影响在原材料中是除了树脂之外影响*大的因素，因为颜料在使用过程中会褪色，所以对于铝型材用粉末涂料的颜料的选择也很重要。市场上即使是用一种颜色的颜料，它的品种非常多，不同品种的色相、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性等性能千差万别，这给我们粉末涂料厂家的选择带来很大的难度。颜料按化学组成分为无机颜料和有机颜料，它们的优缺点如表2所示。颜料的选择要从多方面考虑，如颜料的色相、着色力、遮盖力、耐热性、耐候耐光性、耐沸水性、毒性等等；而且由于一些颜料可能带有对树脂和固化剂起到促进作用的活性基团，所以也要考虑颜料对涂料反应速度、粘度的影响。为了提高粉末涂料的耐候性，颜料要选择耐光性在7-8级（8级*好），耐候性4-5级（5级*好）的品种，同时耐热性和耐沸水性要满足铝型材行业的使用要求。从表2可知，由颜料本身的性质决定，有机颜料的耐光性和耐候性有限，而无机颜料不够鲜艳，所以一些鲜艳颜色的粉末大多使用了耐光性和耐候性有限的有机鲜艳颜料，这就是鲜艳颜色的涂膜耐老化色差较大的主要原因。因此，为了保证鲜艳颜色涂膜的耐候性，除了选用耐候性能优异的其他材料，更加要注意颜料的选择。4.填料：填料的重要功能是添加到粉末涂料中以后，能够改进涂膜的硬度、刚性和耐划伤性等物理力学性能，同时有利于改进粉末涂料的贮存稳定性、松散性和带电等性能。[3]铝型材粉末涂料中*常用的填料为硫酸钡，经过对多个厂家的硫酸钡进行耐老化检测，发现耐候性能无明显差别。因此，为了保证涂料的耐候性，必须使用纯度高的硫酸钡作为填料。硫酸钡进仓前必须经过检验，使用10%的盐酸溶液是*简单快捷的方法，可以快速检测出硫酸是否含有碳酸钙，碳酸钙会降低涂料的耐候性能，不能作为铝型材用粉末涂料的填料。5.助剂：在粉末涂料配方中，助剂的用量很少，但在一般粉末涂料配方组成中是不可缺少的成分，而且对涂膜的外观及某些性能起决定性作用。经过对各国内大型厂家同类助剂进行加速老化对比试验后，发现不同厂家的流平剂、光亮剂、安息香等对涂膜耐老化性能影响不大；而不同厂家的蜡粉、消光剂对涂膜耐老化的影响较大。因此，为了提高粉末涂料的耐候性，可以考虑使用耐老化性能好的蜡粉和消光剂。二、配方结构：通过粉末涂料中聚酯树脂的酸值和固化剂羟基当量的计算，设计合适的固化剂用量，并通过加速老化试验的验证，使用*佳的固化剂用量，使涂料在固化时能够充分固化，从而达到*好的耐候性能。
在满足粉末涂料各项性能的前提下，尽量在配方中减少原材料的种类，特别是对涂膜耐候性起负作用的材料。在不影响涂膜遮盖力以及硬度、耐磨性的前提下，适当降低配方中的颜料（特别是吸油量大的颜料）和填料的用量，使配方中的颜料能够在熔融混炼过程充分被树脂包覆，在涂膜的使用过程中减少颜料的颜色变化，从而达到提高涂膜耐候性的目的。三、制作工艺：粉末涂料制作过程主要包括预混合、熔融挤出、压片破碎、分级粉碎四个阶段，其中预混合、熔融挤出两个工艺对粉末涂料的耐候性能有很大影响。预混合的作用是为了使粉末涂料配方中的各种原材料组成分散均匀，为熔融挤出打下良好的基础。为了提高耐候性，在预混合阶段，原材料必须按一定的先后顺序进行投料，而且投料量控制在混料缸容量的20%-80%，并适当延长混合时间。熔融挤出是为了使粉末涂料组成中的各种成分混合均匀，也就是达到粉末涂料成品中的每个粒子组成成分一样。为了提高耐候性，在熔融挤出阶段，在不出现胶化粒子的前提下，适当提高挤出机温度（特别是在气温较低的情况下），使树脂熔融成一种流体，保证颜料能有良好的润湿和获得*大的剪切力，有利于颜料等的高度分散，使各组分成为一个均匀的体系；在保证生产进度的同时，可以适当降低挤出速度，保证物料有充足的熔融混炼时间；从而提高混炼效果，使粉末涂料中的颜料填料被树脂充分包覆，而且各种原材料成分粒子分散均匀，特别是固化剂和树脂能按配方的比例混炼均匀，固化时涂膜能够充分固化，从而增加涂膜的表面致密性，*终提高粉末涂层的耐候性。四、固化条件：粉末涂料只有充分固化的情况下，树脂的高分子链才会和固化剂完全交联，各项物理化学性能才会达到*佳状态，耐候性能也不例外。因此，提高耐候性能必须使粉末涂料充分固化，固化时要控制好温度和时间。综上所述，对于提高铝型材用粉末涂料的耐候性，可参考如下思路：选用耐候性能好且流平不至于太差的树脂；注意鲜艳颜料、蜡粉、消光剂的选择；设计有利于提高涂膜耐候性的配方结构；控制好粉末涂料生产工艺。

         11月10日，以“高质量·新技术·再创铝业新辉煌”为主题的2019广东铝加工技术（国际）研讨会在佛山南海完满落幕。大会开幕当天迎来了近千家企业超2500名铝加工领域的国内外专家学者、嘉宾代表到场，期间通过技术专题报告、技术工艺分享、技术分论坛等会议环节，总结经验，继往开来。共襄盛会思考行业创新未来当前，中国铝加工产业面临着全球贸易保护、环保压力加大、国内消费“天花板”即将形成等前所未有的严峻形势；而佛山南海，素有“中国铝材之都”的称号，也是中国民用铝型材的发源地，从南海走出去的铝型材，支撑和见证着一座座城市建筑拔地而起，载誉国内，影响全球。作为铝加工产业的年度盛事，2019广东铝加工技术（国际）研讨会的举办，立足于行业迫切需求，背靠着良好的产业创新基础，打造起一个国际性、创新性的铝加工技术交流平台。正如佛山市南海区委常委伍志强在大会开幕式上所表示，研讨会的召开，能让广大铝业专家学者齐聚一堂，把脉行业发展，推动技术创新，为铝型材行业的发展提供强大的智力支持，为产业转型升级提供强大动力，将深刻影响未来铝业发展格局，再创铝业发展新辉煌。站在亟需转型升级的新时代，每一位铝加工人，都在致力为 创新型城市的建设贡献己力，在推动 经济高质量发展的征程中一往无前。聚焦大会期间的展览专区，人山人海、气氛活跃，上百家企业携自身优势产品亮相，在尽显企业风采企业品牌知名度的同时，释放出强大的创新活力。国际铝业协会秘书长罗恩·耐普认为，中国铝业是全球的，它是创新和专注于性能的，是在行业内各个领域——上游、中游和下游产业中值得赖的全球合作伙伴。而这，正是中国铝加工所带来的产业魅力和品牌影响力，籍着研讨会的平台优势，国内外同行企业间将能更好地对接产业科技创新资源，开启一个更为广阔的市场空间，思考如何迈向更为美好的行业未来。共研技术激发创新制造活力对于如何实现中国铝加工产业新时代高质量发展，中国有色金属工业协会党委副书记、中国有色金属加工工业协会理事长范顺科在研讨会上提出了自身建议。其中，范顺科提到，要加强技术改造和装备升级，加强新应用开发，向深加工延伸，同时加快转型升级，实现从规模速度型向绿色制造和智能制造转变。而在实现的过程中，没有“捷径”，铝加工企业必须持续前进，积极寻求蜕变。2019广东铝加工技术（国际）研讨会现场打造多场技术研讨，包括：技术专题报告环节、工艺技术互动会、新产品发布专场，以及涵盖熔铸与合金，挤压与模具，表面处理，设备、环保、检测与辅料，管理、创新与门窗等领域的专题研讨会，一众与会专家、嘉宾和企业代表广泛关注，积极参与。这 ，精英荟萃，专家云集，就技术工艺创新、产品应用开拓、新型材料研发等方向进行了深入交流，共同探讨我国铝加工产业高质量发展路径。事实上，努力走出一条“创新驱动、内生增长”的发展道路，离不开铝加工企业的团结聚力。为充分发挥的资源整合优势，创造企业间相互交流、增进了解、开展合作的良好机会，助力铝加工行业的创新、绿色、智能发展，大会还举办了盛大的企业参观活动。参观团队走进广东兴发铝业有限公司、佛山市银正铝业有限公司、佛山市普拉迪数控科技有限公司、佛山市美图机械制造有限公司、佛山市海化表面处理科技有限公司、佛山市澳科自动化工程有限公司以及意利克节能科技（广东）有限公司，在参观学习、经验共享中了解技术差异，明晰自身优势和不足。2019年已接近尾声，思考产业的整体发展尤有必要。纵观本次研讨会，与会人士一致认为，“创新”和“质量”，是通向高质量发展的关键动能。相通过传承初心、奋发进取、精诚团结，铝加工人能破浪前行，迎接产业发展的更多“高光时刻”。