噴涂在工業(yè)鋁型材表面的粉末涂膜的耐候性，是影響鋁型材壽命的關(guān)鍵性因素。本文主要從粉末涂料的原材料、配方結構、制作工藝、固化條件等技術(shù)角度分析，并結合所做的實(shí)驗結果，總結出幾個(gè)提高粉末涂料耐候性的可供參考的思路，從而最終達到延長(cháng)鋁型材壽命的目的。

粉末涂料主要由樹(shù)脂、固化劑、助劑、顏填料等組成，噴涂在鋁型材表面的涂層隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，受周?chē)匀灰蛩厝缛諘?、雨淋?span style="border-bottom:1px dotted #0F77F4;">氧化、冷熱變化以及微生物等的作用，會(huì )出現性能逐漸降低的現象，即老化。粉末涂料抑制或延緩自然老化的能力稱(chēng)為耐自然老化性，簡(jiǎn)稱(chēng)耐老化性，也叫耐候性。

影響粉末涂料耐候性的因素很多，其中包括粉末涂料成分中的樹(shù)脂、固化劑、顏填料、助劑等各種原材料的性能、用量、配比等內部因素;以及粉末涂料制作過(guò)程的工藝條件和涂料的固化程度;還有涂膜的使用環(huán)境如日光(主要是紫外線(xiàn))的作用、大氣的組成(氧、臭氧、工業(yè)煙霧等)、濕度(包括酸雨、鹽霧等)、溫度變化等外部因素。

從粉末涂料本身的角度來(lái)看，提高粉末涂層耐候性能主要從原材料、配方結構以及制作工藝等方面著(zhù)手。

一.原材料

粉末涂料主要由樹(shù)脂、固化劑、助劑、顏填料等材料組成，這些原材料的耐候性，基本上決定了涂料的耐候性。因此，要提高粉末涂料的耐候性能，首先要選擇耐候性能滿(mǎn)足鋁型材行業(yè)要求的原材料，而且這些耐候性合格的原材料也要滿(mǎn)足涂膜的其他性能。當涂膜的各項性能相互間產(chǎn)生沖突時(shí)，可以根據客戶(hù)的要求側重于某項性能，但是人工加速老化試驗結果要滿(mǎn)足GB5237.4-2008中加速耐候性的要求。

1 樹(shù)脂

因為樹(shù)脂是粉末涂料的主要成膜物質(zhì)，是決定粉末涂料性質(zhì)和涂膜性能的主要成分，所以樹(shù)脂的選擇至關(guān)重要。通過(guò)在粉末涂料配方中選用耐候性能好的樹(shù)脂來(lái)提高平面粉的耐候性能時(shí)，必須考慮到涂膜的流平是否會(huì )變差，變差之后客戶(hù)能否接受。

2 固化劑

盡管HAA體系的固化劑環(huán)保型眾所周知，但是它的缺點(diǎn)是固化反應有副產(chǎn)物形成，厚噴時(shí)容易產(chǎn)生針孔、豬毛孔等弊端，涂膜過(guò)烘烤耐泛黃性和耐久性不如TGIC體系。鋁型材行業(yè)目前難以接受HAA體系的這些弊端，或者說(shuō)是大部分粉末廠(chǎng)家沒(méi)有解決這些弊端，所以鋁型材用粉末涂料還是以TGIC體系為主。固化劑TGIC對粉末涂料的耐候性能也有一定的影響。經(jīng)過(guò)對國內三家銷(xiāo)售量排名靠前的廠(chǎng)家的TGIC進(jìn)行耐老化檢測，發(fā)現它們的耐老化性能基本一致，無(wú)較大的差別。因此，在通過(guò)固化劑TGIC的選擇上去提高粉末涂料的耐候性，并無(wú)多大的意義。

3 顏料

顏料對粉末涂料耐候性的影響在原材料中是除了樹(shù)脂之外影響因素，因為顏料在使用過(guò)程中會(huì )褪色，所以對于鋁型材用粉末涂料的顏料的選擇也很重要。市場(chǎng)上即使是用一種顏色的顏料，它的品種非常多，不同品種的色相、著(zhù)色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性等性能千差萬(wàn)別，這給我們粉末涂料廠(chǎng)家的選擇帶來(lái)很大的難度。

4 填料

填料的重要功能是添加到粉末涂料中以后，能夠改進(jìn)涂膜的硬度、剛性和耐劃傷性等物理力學(xué)性能，同時(shí)有利于改進(jìn)粉末涂料的貯存穩定性、松散性和帶電等性能。鋁型材粉末涂料中常用的填料為硫酸鋇，經(jīng)過(guò)對多個(gè)廠(chǎng)家的硫酸鋇進(jìn)行耐老化檢測，發(fā)現耐候性能無(wú)明顯差別。因此，為了保證涂料的耐候性，必須使用純度高的硫酸鋇作為填料。硫酸鋇進(jìn)倉前必須經(jīng)過(guò)檢驗，使用10%的鹽酸溶液是簡(jiǎn)單快捷的方法，可以快速檢測出硫酸是否含有碳酸鈣，碳酸鈣會(huì )降低涂料的耐候性能，不能作為鋁型材用粉末涂料的填料。

5 助劑

在粉末涂料配方中，助劑的用量很少，但在一般粉末涂料配方組成中是不可缺少的成分，而且對涂膜的外觀(guān)及某些性能起決定性作用。經(jīng)過(guò)對各國內大型廠(chǎng)家同類(lèi)助劑進(jìn)行加速老化對比試驗后，發(fā)現不同廠(chǎng)家的流平劑、光亮劑、安息香等對涂膜耐老化性能影響不大;而不同廠(chǎng)家的蠟粉、消光劑對涂膜耐老化的影響較大。因此，為了提高粉末涂料的耐候性，可以考慮使用耐老化性能好的蠟粉和消光劑。

二、配方結構

通過(guò)粉末涂料中聚酯樹(shù)脂的酸值和固化劑羥基當量的計算，設計合適的固化劑用量，并通過(guò)加速老化試驗的驗證，使用佳的固化劑用量，使涂料在固化時(shí)能夠充分固化，從而達到好的耐候性能。在滿(mǎn)足粉末涂料各項性能的前提下，盡量在配方中減少原材料的種類(lèi)，特別是對涂膜耐候性起負作用的材料。在不影響涂膜遮蓋力以及硬度、耐磨性的前提下，適當降低配方中的顏料(特別是吸油量大的顏料)和填料的用量，使配方中的顏料能夠在熔融混煉過(guò)程充分被樹(shù)脂包覆，在涂膜的使用過(guò)程中減少顏料的顏色變化，從而達到提高涂膜耐候性的目的。

三、制作工藝

粉末涂料制作過(guò)程主要包括預混合、熔融擠出、壓片破碎、分級粉碎四個(gè)階段，其中預混合、熔融擠出兩個(gè)工藝對粉末涂料的耐候性能有很大影響。預混合的作用是為了使粉末涂料配方中的各種原材料組成分散均勻，為熔融擠出打下良好的基礎。為了提高耐候性，在預混合階段，原材料必須按一定的先后順序進(jìn)行投料，而且投料量控制在混料缸容量的20%-80%，并適當延長(cháng)混合時(shí)間。

熔融擠出是為了使粉末涂料組成中的各種成分混合均勻，也就是達到粉末涂料成品中的每個(gè)粒子組成成分一樣。為了提高耐候性，在熔融擠出階段，在不出現膠化粒子的前提下，適當提高擠出機溫度(特別是在氣溫較低的情況下)，使樹(shù)脂熔融成一種流體，保證顏料能有良好的潤濕和獲得大的剪切力，有利于顏料等的高度分散，使各組分成為一個(gè)均勻的體系；在保證生產(chǎn)進(jìn)度的同時(shí)，可以適當降低擠出速度，保證物料有充足的熔融混煉時(shí)間；從而提高混煉效果，使粉末涂料中的顏料填料被樹(shù)脂充分包覆，而且各種原材料成分粒子分散均勻，特別是固化劑和樹(shù)脂能按配方的比例混煉均勻，固化時(shí)涂膜能夠充分固化，從而增加涂膜的表面致密性，提高粉末涂層的耐候性。 

四、固化條件

粉末涂料只有充分固化的情況下，樹(shù)脂的高分子鏈才會(huì )和固化劑完全交聯(lián)，各項物理化學(xué)性能才會(huì )達到佳狀態(tài)，耐候性能也不例外。因此，提高耐候性能必須使粉末涂料充分固化，固化時(shí)要控制好溫度和時(shí)間。