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      行業資訊
      粉末噴涂鋁門型材的質量問題探討方案
      更新時間:2018-12-15           點擊率378:


      粉末涂料廣泛使用于鋁門型材外表處理中,同鋁合金陽極氧化和氟碳油漆外表能處理相比,粉末噴涂外表處理工藝流程簡單,污水排放量少,電能消耗低,無有毒的揮發性氣體(VOC)排放,色彩品種豐厚多樣等許多優點。在鋁合金修建型材產品中,粉末噴涂產品所占的份額越來越大,開始統計約占40%,粉末涂料在鋁合金修建型材上的用量約為10萬噸,數量很大,而且粉末涂料的要求越來越高,日益遭到消費者和鋁型材出產商等各相關方的高度重視。而且,鋁合金型材的噴涂工藝自上世紀90年代引進國內后,粉末噴涂技能水平和粉末質量水平的進步很快,整體的工藝質量水平也逐步進步,能滿意客戶各方面的需求。

      但是,跟著客戶的各種要求越來越多越來越高,對涂層的耐用性,施工安全性等的重視度增大,以及市場競爭趨向白熱化,鋁型材企業對質量操控也越來越嚴格,對出產成本的倒逼壓力增大,那么對粉末噴涂型材的技能質量要求也越來越高,除原有的GB5237.4-2008《鋁門型材 第4部分 粉末噴涂型材》及YS/T 680-2008《鋁合金修建型材用粉末涂料》的要求外,還有一些比較重要的問題值得咱們討論,如粉末噴涂型材的禁噴面的處理,粉末涂層的尖角掩蓋率和粉末涂層的隱瞞率問題等。詳細討論如下:

      一.粉末噴涂的禁噴面問題

      隱框玻璃鋁幕墻沒有用以夾持玻璃并承重的鋁合金外框。它是徹底依靠結構膠把成百上千塊的玻璃粘在鋁型材結構上,組合成一個大面積幕墻,玻璃間的空隙由密封膠粘接。隱框玻璃幕墻的玻璃所承受的水平荷載、玻璃的自重、地震效果以及溫度應力等均由粘結用的結構膠傳給鋁合金結構。結構膠的施工工藝規范、膠的技能性能、粘結節點的設計等都直接影響著隱框玻璃幕墻的安全性。為了使玻璃和鋁型材之間有較高的、牢靠的粘接,設計時,要考慮玻璃和鋁型材結構的粘結面積巨細以及結構膠與鋁型材、與玻璃粘結的相容性,以確保各種高度、各種分量隱框玻璃幕墻的需求。


      適用于隱框玻璃鋁幕墻的噴涂鋁型材均要求同結構密封膠粘結的部位制止噴涂,稱為“禁噴面”,鋁型材廠臥式噴涂線處理禁噴面的傳統辦法是:鋁型材經過鉻化處理后,將高溫膜粘貼在禁噴面上,再進行粉末噴涂處理(氟碳噴漆處理的狀況相同),固化完成冷卻后,將高溫膜撕掉。幕墻施工單位均要求禁噴面有必要經過鉻化處理,而在鋁型材企業出產中面臨兩個問題:一是選用了無鉻處理工藝,沒有鉻化處理工藝,無鉻轉化膜是否能滿意隱形鋁幕墻的玻璃結構膠的粘結要求;二是選用立式噴涂線的工廠,前處理和噴涂是連續的,一般立式線處理禁噴面的方式是:先將高溫膜粘貼在禁噴面上,再將鋁型材上架噴涂,固化冷卻后,將高溫膜撕掉。假如選用臥式出產線的傳統處理辦法,需求將立式噴涂線停止出產,將需求進行禁噴面處理的鋁型材先經鉻化處理,再開始正常出產,這種低效率的出產方式,對出產運作非常嚴重的大型鋁型材出產企業是很難承受的。但選用前述立式線的禁噴面的處理辦法,禁噴面是沒有經過鉻化處理的,對隱形鋁幕墻或許存在質量隱患。

      針對此問題,咱們進行了一系列的試驗,調查未經過外表處理的,鉻化處理以及無鉻化處理的鋁型材外表對結構密封膠的粘結力的差異。其中鋁型材的無鉻化處理的試劑是選用的世界知名品牌德國漢高公司的無鉻化學品。

      1.試驗辦法:經過不同外表處理的一種丁字性的型材,鋸短成30mm左右,在兩只的型材之間選用一種品牌硅酮結構密封膠粘結,試驗室溫度條件下,選用資料試驗機拉伸兩只丁字型材,每組外表處理的試樣為10個,丈量粘結力的巨細。


      3.檢測開始定論:

      從檢測成果表能夠看出未經外表處理的結構密封膠粘合橫向抗拉強度均勻值只要1.29MPa,經過鉻化和無鉻鈍化處理的結構密封膠粘合橫向抗拉強度均勻值分別是1.74 MPa、1.81 MPa。即經過外表處理后的結構密封膠與基材粘合力有所進步,鉻化處理和無鉻鈍化處理粘結力相差不大,無鉻鈍化處理的粘結力乃至稍大。

      從拉伸斷裂后的樣品能夠看出,結構密封膠自身的抗拉強度比結構密封膠與基材的粘合力要稍為偏低,即結構密封膠自身抗拉強度才是兩個粘合物件橫向抗拉才能的首要影響因素。


      而根據玻璃結構密封膠的國家規范GB 16775-2005《修建用硅酮機構密封膠》的要求,硅酮結構密封膠同基材(玻璃和鋁型材)拉伸粘結強度為≥0.6Mpa。

      歸納以上所述,結構結構密封膠同質量好的無鉻處理及鉻化處理的鋁型材粘結力相同,不經過外表處理的鋁型材同結構密封膠的粘結力稍差,但大于GB16776-2005規范要求。因為以上為開始試驗成果,實踐使用需求更深入的研討,并且按照隱形鋁幕墻的施工程序,結構密封膠和鋁型材的粘結力需求施工單位做相容性試驗,才能終究斷定鋁型材的外表處理是否契合施工要求。

      二.噴涂鋁型材的尖角掩蓋率

      尖角掩蓋率是粉末噴涂產品外表尖角部位膜厚同平面部位膜厚的份額。關于光面粉末,在粉末噴涂鋁型材曲率半徑0.5mm以下的的尖角部位,其膜厚一般小于平面部位。發生尖角處膜厚偏低的原因是因為光面粉末需求增強流平性,其熔融粘度低,簡單流掛,經過外表張力的效果,導致尖角部位的掩蓋率低。典型的尖角掩蓋率的顯微斷面圖如下:

      尖角掩蓋率低會導致尖角部位涂層膜厚低,乃至徹底無涂膜,下降了尖角部位的耐腐蝕性,然后下降粉末噴涂產品的整體防護性,嚴重影響鋁型材粉末產品的質量。尖角掩蓋率低的產品缺點一般不被鋁型材出產企業所重視,在國內相關規范很少說到,僅在國家規范GB/T21776-2008《粉末涂料及粉末涂層試驗辦法規范攻略》中列入了尖角掩蓋率的項目,該規范同等選用ASTM D 3451-2006,在美國ASTM D 3451-06《Standard guide for test coating powder and powder coating》(粉末涂料及粉末涂層試驗辦法規范攻略)列入了尖角掩蓋率的測驗辦法ASTM D2967 《Standard test method for corner coverage of powder coating》(粉末尖角掩蓋率測驗辦法)。

      光面噴粉鋁型材尖角處膜厚偏低的問題在實踐出產中時常有發作,假如鋁型材噴光面粉后,其尖角部位的膜厚會低于平面部位的膜厚。假如粉末涂料中的配方不合理,如白炭黑增加量太少,尖角部位的膜厚會很低,乃至無涂膜。此缺點發作后,如在淡色粉末的裝修面,尖角部位將呈黑色線狀,會導致返工或報廢,假如使用在門窗和幕墻修建上,腐蝕將首先發作在尖角涂層單薄處,下降了涂層的整體防護性,對粉末噴涂鋁型材的產品質量發生嚴重影響。 
      總歸,尖角掩蓋率是值得粉末出產廠和鋁型材廠重視的問題,需求各方共同深入研討和討論,以進一步進步粉末涂料和粉末噴涂型材產品的質量水平。

      三.粉末涂料的隱瞞率

      粉末涂料的隱瞞率是指粉末涂料在特定厚度下對底材色彩的隱瞞才能。YS/T680-2008《鋁合金修建型材用粉末涂料》中沒有粉末的隱瞞率目標,但鋁型材的噴涂實踐出產中經常會遇到此類問題,例如,白色粉末涂層的均勻膜厚為50μm,但涂層的色彩仍然發青,假如涂層膜厚達60μm,色彩才能契合要求。關于鋁型材廠來說,獲得每種粉末的隱瞞率目標,關于實踐出產組織和質量操控,以及下降出產成本,具有十分重要的效果,增加粉末隱瞞率的質量要求很有必要。

      美國ASTM D 3451-06《Standard guide for test coating powder and powder coating》(粉末涂料及粉末涂層試驗辦法規范攻略)中有粉末的隱瞞率的檢測項目,而且列出了檢測辦法ASTMD6441 《Standard test method for hiding power of powder coating》(粉末隱瞞率測驗辦法),參照ASTMD6441的辦法:丈量粉末涂層在給定膜厚條件下是非底板上的反射率比;以及丈量粉末涂層是非底板上反射率比為0.98時(認為徹底隱瞞),粉末涂層的膜厚。此辦法制出底板太困難,因為底板的反射率要求太高,白色底板的反射率很難到達78%以上。

      美國粉末涂料協會(Powder coating institute,縮寫PCI)也有一種實用的隱瞞率測驗辦法,參照美國粉末涂料協會(PCI)引薦的辦法:該辦法是必定厚度的粉末涂料噴涂在T-12G(見下圖4)是非板上固化后,丈量黑板和白板上涂層色彩的三影響值(Y),然后對比黑板和白板的三影響值(Y),比值不小于0.98為徹底掩蓋,此辦法已經在AKZON等知名的粉末涂料廠使用。

      詳細的操作是:在一塊T-12G板上噴粉,粉末的膜厚從板底部到上部呈梯度改變,丈量相同粉末厚度是非板處的色彩Y值。

      這個目標對鋁型材噴涂廠很重要,涉及到出產成本和質量問題。假如需求出產超出GB5237.4要求許多的粉末涂層厚度才能到達契合要求的隱瞞率效果,意味著鋁型材噴涂廠的粉末消耗量更大。

      因而,在供貨前測定粉末的隱瞞率目標,對粉末涂料廠和鋁型材噴涂廠都有必要。粉末的隱瞞率問題值得各方共同重視和研討討論。

      四.粉末噴涂的其他問題

      1.粉末的加熱減量:粉末涂料的加熱減量比液態的油漆要少許多,通常狀況下其首要來源為水分子和小分子的有機物或一些阻聚劑,檢測加熱減量的首要意圖是為了操控固化揮發性有機物廢氣(VOC),到達國家相關環保法律法規要求,一起能夠操控粉末涂料的質量。

      鋁修建型材粉末涂料的加熱減量是一向被各方忽視的問題,粉末的加熱減量大,意味著粉末固化過程中的揮發性物質多,對環境的污染大,一起因為揮發物凝結在固化爐中,使清爐周期短,噴涂產品簡單發生渣粒,嚴重影響噴涂產品質量。

      美國ASTM D 3451-06《粉末涂料及粉末涂層試驗辦法規范攻略》和國家規范GB/T21776-2008《粉末涂料及粉末涂層試驗辦法規范攻略》均列入了粉末加熱減量的檢測辦法。

      因而將粉末加熱減量列入粉末涂料質量的調查目標很有必要,經過對比不同粉末廠的粉末加熱減量的巨細,斷定粉末質量的好壞,對進步修建鋁型材用粉末涂料的質量水平,保護環境,具有重要的意義。

      2. 粉末噴涂產品自然耐候性:鋁合金修建型材粉末噴涂產品的自然耐候性因為測驗時間長,一向被國內鋁型材企業所忽視。跟著客戶對粉末噴涂鋁型材要求的進步,有必要加強這方面的研討和試驗,以進步粉末噴涂鋁型材的整體質量,更好的滿意客戶要求。

      五.總結

      本文對粉末噴涂的鋁隱形幕墻禁噴面處理、尖角掩蓋率和隱瞞率等問題進行了開始討論,并給出了一些開始試驗數據及主張。跟著粉末噴涂鋁合金修建型材的市場越來越大,對粉末噴涂產品的質量及相關要求也越來越高。粉末噴涂型材的禁噴面、尖角掩蓋率等以往為大多數鋁門型材廠和粉末廠忽視的問題,應該得到必定程度的重視和重視,并且各相關方均應該共同研討討論,找到解決的辦法,平衡各相關方利益,以進步我國粉末噴涂鋁合金型材的產品質量水平。

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