粉末噴涂在建筑鋁型材表面處理中的優勢

目前(qian)鋁(lv)型(xing)材的表(biao)面處理(li)主要包括陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)(hua)、電(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)和(he)粉(fen)末噴涂(tu)(tu)3種。通常完整的陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)流(liu)程需要經過(guo)機械預處理(li)、化(hua)(hua)(hua)學前(qian)處理(li)、陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)(hua)、著(zhu)(zhu)色和(he)封閉(bi)5道工(gong)序。電(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)工(gong)藝(yi)與(yu)陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)大體一致，區(qu)別(bie)在(zai)(zai)于電(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)(hua)著(zhu)(zhu)色工(gong)序之后用(yong)電(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)工(gong)序取代了封閉(bi)工(gong)序，所以經過(guo)電(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)的鋁(lv)型(xing)材表(biao)面其實是陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)(hua)膜(mo)和(he)電(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)層的復合(he)膜(mo)，又稱陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)(hua)復合(he)膜(mo)。粉(fen)末噴涂(tu)(tu)也需要化(hua)(hua)(hua)學前(qian)處理(li)，之后進行靜電(dian)(dian)噴涂(tu)(tu)粉(fen)末涂(tu)(tu)料(liao)。

鋁(lv)型材(cai)的(de)3種表面(mian)處理(li)得到的(de)涂(tu)(tu)膜性能(neng)上(shang)各有(you)(you)(you)(you)特點。陽極(ji)氧(yang)(yang)化(hua)在(zai)(zai)早期是我國建筑鋁(lv)型材(cai)表面(mian)處理(li)的(de)最主要(yao)方式，陽極(ji)氧(yang)(yang)化(hua)膜具有(you)(you)(you)(you)高(gao)的(de)耐(nai)磨性、良好(hao)的(de)絕熱(re)絕緣(yuan)性能(neng)和抗蝕(shi)(shi)性能(neng)，現在(zai)(zai)仍(reng)是鋁(lv)型材(cai)表面(mian)處理(li)的(de)主要(yao)方式之一。電泳(yong)涂(tu)(tu)裝成熟于日本，日本是個海洋氣(qi)候(hou)國家，四面(mian)環海，海鹽微(wei)粒或(huo)者混有(you)(you)(you)(you)海沙的(de)灰泥(ni)引起的(de)鋁(lv)型材(cai)腐蝕(shi)(shi)問(wen)題(ti)比較突出，陽極(ji)氧(yang)(yang)化(hua)處理(li)工藝難(nan)以實現種高(gao)腐蝕(shi)(shi)環境(jing)下(xia)(xia)的(de)有(you)(you)(you)(you)效(xiao)保(bao)護。電泳(yong)涂(tu)(tu)裝具有(you)(you)(you)(you)優異(yi)的(de)耐(nai)候(hou)性和抗腐蝕(shi)(shi)性，同(tong)時外(wai)觀亮麗，易(yi)于清掃(sao)，因此(ci)得到了迅速發展。美國佛羅里達暴曬試驗數據顯(xian)示，電泳(yong)涂(tu)(tu)裝得到的(de)陽極(ji)氧(yang)(yang)化(hua)復(fu)合(he)膜（5a的(de)保(bao)光率）與氟碳涂(tu)(tu)層相當，色差(cha)還小(xiao)于氟碳涂(tu)(tu)層。然而電泳(yong)涂(tu)(tu)裝也(ye)存在(zai)(zai)漆膜易(yi)劃(hua)傷的(de)缺(que)陷，此(ci)外(wai)作(zuo)為(wei)基層的(de)陽極(ji)氧(yang)(yang)化(hua)膜韌性差(cha)，在(zai)(zai)機械應力或(huo)熱(re)應力下(xia)(xia)容(rong)易(yi)發生開裂， 有(you)(you)(you)(you)報道顯(xian)示冷封(feng)孔的(de)陽極(ji)氧(yang)(yang)化(hua)膜只(zhi)能(neng)承(cheng)受66℃烘(hong)烤(kao)(kao)，在(zai)(zai)82℃下(xia)(xia)烘(hong)烤(kao)(kao)只(zhi)有(you)(you)(you)(you)一半的(de)試樣合(he)格(ge)。

20世紀90年代初(chu)，粉末噴涂(tu)(tu)開始在我國(guo)鋁型(xing)材的表面處理中規模化(hua)應用(yong)(yong)，近10a來發展迅速。粉末噴涂(tu)(tu)的性(xing)(xing)能(neng)優(you)勢(shi)并不明(ming)顯(xian)。如在外觀平(ping)整度和涂(tu)(tu)膜(mo)均勻(yun)性(xing)(xing)上不如陽(yang)(yang)極(ji)(ji)氧化(hua)和電(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)裝(zhuang)、耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)能(neng)介于(yu)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)氧化(hua)和電(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)裝(zhuang)之(zhi)間，但耐(nai)磨性(xing)(xing)、耐(nai)酸(suan)性(xing)(xing)和柔韌性(xing)(xing)明(ming)顯(xian)優(you)于(yu)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)氧化(hua)和電(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)裝(zhuang)。建(jian)(jian)筑鋁型(xing)材作(zuo)為一種半永久性(xing)(xing)結構，耐(nai)久性(xing)(xing)至關重要， 因而抵抗(kang)(kang)機(ji)械作(zuo)用(yong)(yong)與抗(kang)(kang)老(lao)化(hua)保(bao)持(chi)涂(tu)(tu)膜(mo)的完(wan)整性(xing)(xing)和功能(neng)性(xing)(xing)尤為重要。通(tong)常使(shi)用(yong)(yong)的電(dian)泳(yong)漆是丙烯酸(suan)涂(tu)(tu)料，具有非常優(you)異的耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)，GB 5237―2008 加速耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)最低級別也要求(qiu)(qiu)1000h氙(xian)燈(deng)老(lao)化(hua)保(bao)光(guang)(guang)率＞80%，最高級別甚至要求(qiu)(qiu)4000h氙(xian)燈(deng)老(lao)化(hua)保(bao)光(guang)(guang)率＞80%；建(jian)(jian)筑鋁型(xing)材通(tong)用(yong)(yong)型(xing)粉末涂(tu)(tu)料主體結構是聚酯樹脂，其(qi)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)比丙烯酸(suan)略差(cha)，GB 5237―2008 加速耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)最高級別也僅要求(qiu)(qiu)1000h氙(xian)燈(deng)老(lao)化(hua)保(bao)光(guang)(guang)率＞90%。

這表明電(dian)(dian)(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)裝耐候性平(ping)均(jun)值明顯(xian)高于(yu)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)噴涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)，建(jian)筑鋁(lv)型材的(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)裝耐候性已經落(luo)后(hou)于(yu)實際需(xu)求。在應用(yong)上粉(fen)(fen)(fen)末(mo)噴涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)優(you)(you)勢(shi)較(jiao)大。粉(fen)(fen)(fen)末(mo)噴涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)可(ke)(ke)以(yi)實現多達(da)幾千種色(se)彩和(he)(he)各式各樣的(de)(de)(de)紋理裝飾效果，這是(shi)陽(yang)(yang)極(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)裝所難以(yi)達(da)到的(de)(de)(de)。另(ling)外(wai)，粉(fen)(fen)(fen)末(mo)噴涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)環(huan)保優(you)(you)勢(shi)明顯(xian)。陽(yang)(yang)極(ji)氧(yang)(yang)(yang)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)裝工(gong)藝(yi)中(zhong)，水和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)是(shi)相當大的(de)(de)(de)，在氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)序(xu)(xu)中(zhong)，整流機的(de)(de)(de)輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流可(ke)(ke)達(da)到8~11kA，電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)在15~17.5 V（硫(liu)酸直流陽(yang)(yang)極(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)藝(yi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)一般為(wei)(wei)12~18 V），噸電(dian)(dian)(dian)(dian)耗(hao)可(ke)(ke)達(da)1000度左(zuo)右。此(ci)外(wai)，陽(yang)(yang)極(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)、著色(se)和(he)(he)封閉工(gong)序(xu)(xu)需(xu)使用(yong)大量(liang)的(de)(de)(de)酸、堿和(he)(he)鎳鹽(yan)等，廢水和(he)(he)廢氣后(hou)處理壓(ya)力(li)(li)大。粉(fen)(fen)(fen)末(mo)噴涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)前處理工(gong)序(xu)(xu)比陽(yang)(yang)極(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)前處理工(gong)序(xu)(xu)簡(jian)便(bian)，主要(yao)為(wei)(wei)脫脂與鉻化(hua)(hua)(hua)(hua)，無需(xu)陽(yang)(yang)極(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)泳(yong)工(gong)序(xu)(xu)，能耗(hao)較(jiao)低(di)。粉(fen)(fen)(fen)末(mo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料不(bu)含溶劑，VOC排放(fang)幾乎為(wei)(wei)0，環(huan)保壓(ya)力(li)(li)小。鋁(lv)型材粉(fen)(fen)(fen)末(mo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)裝相比陽(yang)(yang)極(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)泳(yong)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)裝耗(hao)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)要(yao)少很(hen)多，但是(shi)目前主流粉(fen)(fen)(fen)末(mo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料的(de)(de)(de)固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫度高達(da)180~200 ℃，其能源消(xiao)耗(hao)仍然不(bu)可(ke)(ke)忽視，降低(di)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)料固(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)條(tiao)件(jian)是(shi)長期發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)趨勢(shi)。

建筑鋁型材粉末涂料研究進展

近幾年(nian)來， 國家和(he)社會對環保(bao)的要求越來越高(gao)，政策導向逐漸限制和(he)減(jian)少(shao)高(gao)能耗高(gao)污染的生(sheng)產工(gong)藝使用的趨勢十分明顯， 粉末(mo)(mo)涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)迎來了發展的良(liang)機。然而，要擴大粉末(mo)(mo)涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)在建筑鋁型材表面處理中的應用，粉末(mo)(mo)涂(tu)裝(zhuang)(zhuang)在保(bao)持自身(shen)應用優勢的基礎上，提高(gao)耐(nai)候(hou)性(xing)彌補性(xing)能上的不足同時降低粉末(mo)(mo)涂(tu)料固化(hua)溫度減(jian)少(shao)能耗是必(bi)經的過程。

2.1 粉末涂料的耐候性改進

國(guo)(guo)內外對(dui)粉(fen)末涂料耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)有較多研究。在(zai)粉(fen)末涂料用(yong)聚酯樹脂合成(cheng)中，適(shi)當加大間(jian)苯(ben)二甲酸的(de)(de)比例減(jian)(jian)少(shao)對(dui)苯(ben)二甲酸的(de)(de)用(yong)量，以及盡量使用(yong)新戊二醇、減(jian)(jian)少(shao)使用(yong)或(huo)不用(yong)乙(yi)二醇以保證耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)，已經(jing)得(de)到了行(xing)業內的(de)(de)廣泛認同。然而常(chang)規的(de)(de)間(jian)苯(ben)二甲酸替代法存在(zai)機械(xie)性(xing)能(neng)變差的(de)(de)問題(ti)(ti)，目前國(guo)(guo)內商品(pin)化的(de)(de)超(chao)耐(nai)候(hou)(hou)聚酯樹脂絕大部分采用(yong)全間(jian)苯(ben)二甲酸方案，而這一類型的(de)(de)超(chao)耐(nai)候(hou)(hou)聚酯樹脂制備得(de)到的(de)(de)粉(fen)末涂層(ceng)，通(tong)常(chang)其反(fan)沖只(zhi)能(neng)達到20cm，機械(xie)性(xing)能(neng)差是這些(xie)超(chao)耐(nai)候(hou)(hou)樹脂面(mian)臨的(de)(de)共同問題(ti)(ti)。

在(zai)(zai)各種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)，氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)能(neng)最佳(jia)，可達到(dao)(dao)超耐候(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。鞏永忠等(deng)對氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)及其(qi)(qi)關鍵原材料(liao)(liao)氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)進行了(le)(le)長(chang)期研究(jiu)，目前PEVE氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加工(gong)性(xing)(xing)能(neng)已經大大改善，使用(yong)(yong)與(yu)常(chang)規(gui)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)和(he)工(gong)藝(yi)制(zhi)(zhi)備(bei)得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)FEVE氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)通過了(le)(le)QUALICOAT―2009Ⅲ和(he)AAMA 2605―2005 認證， 固化(hua)(hua)溫度(du)也降低(di)(di)到(dao)(dao)了(le)(le)180~200℃，機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)和(he)附著(zhu)力都不存在(zai)(zai)應(ying)用(yong)(yong)問題。然而(er)FEVE氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)加工(gong)工(gong)藝(yi)復雜，價格昂貴限制(zhi)(zhi)了(le)(le)其(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)。為降低(di)(di)成(cheng)本(ben)(ben)， 國內(nei)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)廠家在(zai)(zai)常(chang)規(gui)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)引(yin)入部分(fen)氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)， 通過拼用(yong)(yong)或(huo)層分(fen)離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術制(zhi)(zhi)得(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)， 在(zai)(zai)降低(di)(di)成(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi)提高了(le)(le)氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)潤濕性(xing)(xing)能(neng)和(he)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。魏(wei)育福等(deng)在(zai)(zai)TGIC固化(hua)(hua)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)引(yin)入6%~17%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)FEVE氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)， 制(zhi)(zhi)備(bei)得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)仍具有非常(chang)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)，其(qi)(qi)1000h氙燈(deng)老(lao)化(hua)(hua)保(bao)光率(lv)(lv)在(zai)(zai)90%以上(shang)。張云(yun)偉通過環(huan)氧(yang)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)與(yu)氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)干(gan)混， 通過環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)(zhi)與(yu)氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)表(biao)(biao)面(mian)能(neng)差異實現(xian)1次涂(tu)(tu)(tu)裝(zhuang)之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)層，實現(xian)了(le)(le)重防腐和(he)超耐候(hou)(hou)，制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)涂(tu)(tu)(tu)層2000h氙燈(deng)加速老(lao)化(hua)(hua)后保(bao)光率(lv)(lv)仍有90%以上(shang)。高慶福等(deng)將TGIC固化(hua)(hua)聚(ju)酯(zhi)樹(shu)脂(zhi)(zhi)與(yu)異氰酸酯(zhi)固化(hua)(hua)氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)拼用(yong)(yong)制(zhi)(zhi)得(de)復合型(xing)超耐候(hou)(hou)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)， 研究(jiu)表(biao)(biao)明(ming)當聚(ju)酯(zhi)樹(shu)脂(zhi)(zhi)與(yu)氟(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)碳(tan)(tan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量比為1∶1時(shi)其(qi)(qi)QUV-B 1000h人工(gong)加速老(lao)化(hua)(hua)保(bao)光率(lv)(lv)還(huan)有60%以上(shang)，可很好地實現(xian)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)和(he)成(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)均衡， 而(er)同等(deng)試驗(yan)條件下聚(ju)酯(zhi)樹(shu)脂(zhi)(zhi)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)(mo)(mo)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)光率(lv)(lv)只有19.1%。

通過(guo)引入新(xin)的耐候性單(dan)體(ti)，改善聚(ju)酯樹(shu)脂主體(ti)結構的耐候性也是可行的方案。Chang 等發現，使用不含苯(ben)環(huan)的單(dan)體(ti)1，2-環(huan)己(ji)烷(wan)二(er)(er)甲(jia)(jia)酸(suan)或1，3-環(huan)己(ji)烷(wan)二(er)(er)甲(jia)(jia)酸(suan)、1，4-環(huan)己(ji)烷(wan)二(er)(er)甲(jia)(jia)酸(suan)和2，2，4，4-四甲(jia)(jia)基-1，3-環(huan)丁烷(wan)二(er)(er)醇為主體(ti)合成的聚(ju)酯樹(shu)脂， 與羥烷(wan)基酰胺在約177℃/20 min 下固化制得的涂膜具(ju)有非常優異的耐候性。

其50%保(bao)(bao)光率(lv)(lv)(lv)的QUV-B老化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)均(jun)在(zai)1500h以上；二(er)元(yuan)酸采用(yong)1，2 -環(huan)己烷二(er)甲(jia)酸的50%保(bao)(bao)光率(lv)(lv)(lv)的QUV-B老化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)甚至達到了5000h，而(er)常規聚酯樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)制備(bei)的涂(tu)膜50%保(bao)(bao)光率(lv)(lv)(lv)的QUV-B 老化(hua)(hua)時(shi)間(jian)(jian)在(zai)300h以下。楊小青等也(ye)發現使用(yong)不含苯環(huan)單(dan)體(ti)制備(bei)得(de)(de)到的聚酯樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)具有優(you)異的耐(nai)(nai)候性。鄭(zheng)榮輝(hui)等在(zai)聚酯樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)合成過(guo)程中引(yin)入含氟(fu)(fu)單(dan)體(ti)1H，1H，10H，10H-全氟(fu)(fu)-1，10-癸(gui)二(er)醇、四氟(fu)(fu)間(jian)(jian)苯二(er)甲(jia)酸、六氟(fu)(fu)戊(wu)二(er)酸，將制備(bei)得(de)(de)到的含氟(fu)(fu)聚酯樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)與β-羥烷基(ji)酰胺固化(hua)(hua)可制得(de)(de)耐(nai)(nai)候型優(you)異的涂(tu)層。然而(er)這(zhe)些耐(nai)(nai)候性單(dan)體(ti)價格遠高于常規單(dan)體(ti)，上述無苯環(huan)單(dan)體(ti)制備(bei)得(de)(de)到的涂(tu)層還存(cun)在(zai)Tg較低(di)的缺陷。

除了改進成膜物耐(nai)候性(xing)(xing)之(zhi)外， 使用改性(xing)(xing)填料(liao)和助劑(ji)來(lai)提高(gao)(gao)粉末涂(tu)料(liao)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)也有見報道。郭剛和施(shi)奇武分別發(fa)現，將經(jing)(jing)過表(biao)面改性(xing)(xing)的(de)金紅石(shi)(R)型納米TiO2作為紫外光(guang)吸收(shou)劑(ji)加(jia)入粉末涂(tu)料(liao)中，2%的(de)添加(jia)量(liang)就(jiu)可以大幅(fu)改善涂(tu)層的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。涂(tu)清華等研究表(biao)明，粉末涂(tu)料(liao)在(zai)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)濕的(de)環境中涂(tu)膜表(biao)面易出現發(fa)白斑(ban)塊，這些發(fa)白斑(ban)塊是由于涂(tu)層吸水(shui)導(dao)致的(de)，通過使用10%~40%的(de)經(jing)(jing)過表(biao)面處理的(de)BaSO4和Al2O3疏水(shui)填料(liao)，白斑(ban)基本(ben)消失，通過提高(gao)(gao)疏水(shui)性(xing)(xing)來(lai)提高(gao)(gao)涂(tu)層的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。

2.2 低溫固化粉末涂料的研究

目(mu)前行(xing)業內將固(gu)化(hua)條(tiao)件＜160℃的(de)粉末涂料稱為低(di)(di)溫固(gu)化(hua)粉末涂料。要(yao)(yao)實現低(di)(di)溫固(gu)化(hua)需要(yao)(yao)成膜物具有高的(de)反應活(huo)性(xing)(xing)和(he)低(di)(di)的(de)熔融黏(nian)度，同時為保證(zheng)涂膜必要(yao)(yao)的(de)機械性(xing)(xing)能和(he)粉末貯存穩定性(xing)(xing)，成膜物固(gu)化(hua)前的(de)相對(dui)分子質量(liang)不(bu)能太低(di)(di)。

不同類型(xing)粉末涂(tu)(tu)(tu)(tu)料里面(mian)(mian)，能(neng)(neng)夠滿足建(jian)筑鋁型(xing)材耐(nai)候(hou)要(yao)求(qiu)的(de)(de)有(you)TGIC固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)體系(xi)、羥烷基(ji)(ji)酰胺(an)(an)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)體系(xi)、封(feng)(feng)(feng)閉(bi)(bi)異(yi)氰(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)體系(xi)以(yi)及丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)粉末涂(tu)(tu)(tu)(tu)料等(deng)(deng)。其中(zhong)封(feng)(feng)(feng)閉(bi)(bi)異(yi)氰(qing)酸(suan)(suan)(suan)酯(zhi)(zhi)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)體系(xi)由(you)于(yu)常用己內(nei)酰胺(an)(an)封(feng)(feng)(feng)閉(bi)(bi)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)解封(feng)(feng)(feng)閉(bi)(bi)溫(wen)度(du)高達160℃， 難以(yi)滿足低溫(wen)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)要(yao)求(qiu)。丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)具(ju)有(you)高活性和(he)優異(yi)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性能(neng)(neng)，在(zai)低溫(wen)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)方面(mian)(mian)應(ying)(ying)用較多。L·莫恩斯(si)制備(bei)了(le)一種可(ke)在(zai)150℃以(yi)下(xia)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)得(de)到(dao)(dao)優良涂(tu)(tu)(tu)(tu)膜(mo)性能(neng)(neng)的(de)(de)粉末涂(tu)(tu)(tu)(tu)料，該(gai)粉末涂(tu)(tu)(tu)(tu)料由(you)無定形(xing)(xing)(xing)端(duan)羧(suo)(suo)基(ji)(ji)聚酯(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)A、無定形(xing)(xing)(xing)或半結晶(jing)形(xing)(xing)(xing)端(duan)羧(suo)(suo)基(ji)(ji)端(duan)羥基(ji)(ji)雙官能(neng)(neng)團聚酯(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)B1和(he)/或結晶(jing)性多元酸(suan)(suan)(suan)B2、縮(suo)水(shui)甘油基(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)共聚物C、可(ke)與(yu)羧(suo)(suo)基(ji)(ji)反應(ying)(ying)的(de)(de)其他化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物D組成。該(gai)粉末涂(tu)(tu)(tu)(tu)料在(zai)140℃/15 min固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou)(hou)得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)涂(tu)(tu)(tu)(tu)膜(mo)機械性能(neng)(neng)與(yu)常溫(wen)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)粉末涂(tu)(tu)(tu)(tu)料相當，QUVA人工加速老(lao)化(hua)(hua)(hua)(hua)50%保光(guang)率(lv)時(shi)間(jian)在(zai)2200~2500h，具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性。Bin Wu公開(kai)了(le)一種半結晶(jing)聚酯(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)及其制備(bei)方法， 以(yi)半結晶(jing)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)與(yu)常規(gui)無定形(xing)(xing)(xing)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)和(he)縮(suo)水(shui)甘油基(ji)(ji)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)共擠， 制備(bei)得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)粉末涂(tu)(tu)(tu)(tu)料可(ke)在(zai)130℃/25min條件下(xia)充分(fen)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)， 具(ju)有(you)很好的(de)(de)機械性能(neng)(neng)和(he)外觀流平。李光(guang)等(deng)(deng)通(tong)(tong)過(guo)選用高環(huan)氧當量(liang)(liang)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)、低環(huan)氧當量(liang)(liang)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)、十二烷二酸(suan)(suan)(suan)以(yi)及其他助劑(ji)制備(bei)了(le)低溫(wen)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)粉末涂(tu)(tu)(tu)(tu)料， 在(zai)150℃條件下(xia)烘烤20min實(shi)現充分(fen)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)，涂(tu)(tu)(tu)(tu)膜(mo)經過(guo)QUV-A 1400h人工加速老(lao)化(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou)(hou)保光(guang)率(lv)在(zai)90%以(yi)上(shang)，并應(ying)(ying)用在(zai)鋁輪轂罩光(guang)漆上(shang)。張(zhang)劍(jian)等(deng)(deng)通(tong)(tong)過(guo)聚酯(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)和(he)丙(bing)(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)酸(suan)(suan)(suan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)共混，在(zai)聚酯(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)低溫(wen)固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)作用下(xia)，制備(bei)了(le)戶外MDF用粉末涂(tu)(tu)(tu)(tu)料， 可(ke)實(shi)現中(zhong)波紅(hong)外脈沖(chong)輻射(she)加熱下(xia)130~150℃快(kuai)速固(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)(hua)。

目(mu)前耐候(hou)(hou)性粉(fen)末涂(tu)(tu)料(liao)(liao)用(yong)(yong)量最(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)TGIC固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)體系(xi)和(he)羥(qian)烷(wan)基(ji)酰(xian)胺(an)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)體系(xi)，在(zai)低(di)溫固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)方(fang)面，羥(qian)烷(wan)基(ji)酰(xian)胺(an)體系(xi)更有(you)優(you)勢。由(you)于TGIC的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入對粉(fen)末涂(tu)(tu)料(liao)(liao)Tg影響非常(chang)(chang)大(da)，TGIC固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)需(xu)要較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)Tg，通常(chang)(chang)要求在(zai)60℃以(yi)上(shang)(shang)，TGIC反(fan)應活性高(gao)，通常(chang)(chang)都需(xu)要添(tian)加(jia)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)促(cu)進劑(ji)才能(neng)保證在(zai)200℃/10min充分(fen)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)，而通過(guo)(guo)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)促(cu)進劑(ji)能(neng)夠實(shi)現的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)低(di)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)溫度(du)(du)也都在(zai)160℃以(yi)上(shang)(shang)，因此開(kai)發TGIC低(di)溫固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)難度(du)(du)非常(chang)(chang)大(da)。鄭榮輝等通過(guo)(guo)增加(jia)支(zhi)化(hua)(hua)度(du)(du)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)三(san)元(yuan)醇(chun)的(de)(de)(de)(de)(de)種類和(he)用(yong)(yong)量，同(tong)時(shi)在(zai)多(duo)元(yuan)酸(suan)(suan)(suan)組分(fen)中(zhong)增加(jia)間苯(ben)(ben)二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量并引(yin)入馬來酸(suan)(suan)(suan)酐(gan)和(he)己(ji)二(er)(er)酸(suan)(suan)(suan)， 以(yi)高(gao)活性的(de)(de)(de)(de)(de)均苯(ben)(ben)四甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)(suan)(suan)二(er)(er)酐(gan)封(feng)端，制(zhi)備(bei)(bei)了可實(shi)現TGIC體系(xi)在(zai)140~160℃固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，不過(guo)(guo)聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)Tg只有(you)53~57℃。常(chang)(chang)用(yong)(yong)羥(qian)烷(wan)基(ji)酰(xian)胺(an)T-105具有(you)4個官能(neng)度(du)(du)，用(yong)(yong)量少，對粉(fen)末涂(tu)(tu)料(liao)(liao)Tg的(de)(de)(de)(de)(de)影響比TGIC小得(de)多(duo)，反(fan)應活性高(gao)，通常(chang)(chang)180℃/10 min就可完(wan)全固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)。馬洪(hong)英通過(guo)(guo)配方(fang)優(you)化(hua)(hua)，優(you)選三(san)羥(qian)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)丙烷(wan)、新戊二(er)(er)醇(chun)、2-乙基(ji),2-丁(ding)基(ji)-1,3 丙二(er)(er)醇(chun)組合，調(diao)整配方(fang)中(zhong)對苯(ben)(ben)二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)(suan)(suan)、間苯(ben)(ben)二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)(suan)(suan)和(he)己(ji)二(er)(er)酸(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)比例，并以(yi)偏(pian)苯(ben)(ben)三(san)酸(suan)(suan)(suan)酐(gan)作為(wei)(wei)封(feng)端劑(ji)量，合成了酸(suan)(suan)(suan)值(zhi)50mgKOH/g 左右(you)，Tg為(wei)(wei)57 ℃的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。該聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)以(yi)羥(qian)烷(wan)基(ji)酰(xian)胺(an)作為(wei)(wei)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)劑(ji)，可實(shi)現120℃/40 min、130℃/30 min、140℃/20 min 和(he)150℃/15 min 條件下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)完(wan)全固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)。在(zai)上(shang)(shang)述固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)條件下(xia)，涂(tu)(tu)膜(mo)均實(shi)現了50cm的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)反(fan)沖，并且QUV-B 240h老(lao)化(hua)(hua)保光率均在(zai)80%以(yi)上(shang)(shang)。鄧慕強等通過(guo)(guo)引(yin)入脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)肪族(zu)1，6-己(ji)二(er)(er)醇(chun)和(he)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)環族(zu)多(duo)元(yuan)醇(chun)1，4-環己(ji)烷(wan)二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)醇(chun)以(yi)及甲(jia)(jia)(jia)基(ji)丙烯(xi)酸(suan)(suan)(suan)，制(zhi)備(bei)(bei)了可實(shi)現130~140℃固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)羥(qian)烷(wan)基(ji)酰(xian)胺(an)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，Tg在(zai)55℃以(yi)上(shang)(shang)。馬志平等引(yin)入氫化(hua)(hua)二(er)(er)聚(ju)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)肪酸(suan)(suan)(suan)實(shi)現了聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)柔韌性和(he)Tg的(de)(de)(de)(de)(de)平衡，采(cai)用(yong)(yong)后加(jia)入1，4-環己(ji)烷(wan)二(er)(er)甲(jia)(jia)(jia)醇(chun)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)降(jiang)低(di)了聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)黏度(du)(du)，制(zhi)備(bei)(bei)得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)羥(qian)烷(wan)基(ji)酰(xian)胺(an)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)值(zhi)為(wei)(wei)50~55mgKOH/g，可實(shi)現140℃條件下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)充分(fen)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)。張劍等選用(yong)(yong)酸(suan)(suan)(suan)值(zhi)在(zai)42~56mgKOH/g 的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)酸(suan)(suan)(suan)值(zhi)超(chao)耐候(hou)(hou)聚(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，以(yi)羥(qian)烷(wan)基(ji)酰(xian)胺(an)為(wei)(wei)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)劑(ji)，在(zai)固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)促(cu)進劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)下(xia)，在(zai)玻璃鋼表(biao)面涂(tu)(tu)裝實(shi)現了150~160℃的(de)(de)(de)(de)(de)快速固(gu)(gu)(gu)(gu)(gu)化(hua)(hua)，制(zhi)備(bei)(bei)得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)涂(tu)(tu)膜(mo)耐候(hou)(hou)型優(you)異，附著(zhu)力良(liang)好。

總 結

我國(guo)建筑鋁(lv)型材(cai)的(de)3種(zhong)涂裝(zhuang)工藝在(zai)性(xing)能上(shang)各有特點，在(zai)應(ying)(ying)用(yong)(yong)性(xing)能上(shang)，粉末(mo)涂裝(zhuang)在(zai)選擇多樣化(hua)(hua)和個性(xing)化(hua)(hua)方(fang)面具有較大的(de)優勢。但是我國(guo)粉末(mo)涂料(liao)(liao)在(zai)提高耐候性(xing)和降(jiang)低(di)固化(hua)(hua)溫度(du)減少能耗方(fang)面，尚未取(qu)得突(tu)破性(xing)進展。目(mu)前(qian)氟碳粉末(mo)涂料(liao)(liao)價格昂貴、應(ying)(ying)用(yong)(yong)受限(xian)，成本可接受的(de)耐候改進方(fang)案(an)又存在(zai)其(qi)他性(xing)能上(shang)的(de)不足；低(di)溫固化(hua)(hua)粉末(mo)涂料(liao)(liao)商品(pin)化(hua)(hua)產品(pin)極少，上(shang)游原材(cai)料(liao)(liao)供應(ying)(ying)和下游應(ying)(ying)用(yong)(yong)市場(chang)都有許多困難需要解決。隨(sui)著我國(guo)人民群眾對環保問(wen)題關注的(de)不斷(duan)提高，政(zheng)策(ce)導向有利(li)于粉末(mo)涂裝(zhuang)擴(kuo)大應(ying)(ying)用(yong)(yong)比例，但是仍需要行業內加強技術(shu)研(yan)發解決面臨的(de)各種(zhong)問(wen)題。