氟碳粉末噴涂在鋁型材中的應用(一)

欄目:鋁型材技術支持 發布時間:2011-05-04
?我國粉末涂料工業自20世紀90年代以來,由于中國工業的巨大發展,粉末涂料工業的發展也進入快車道。

氟碳粉末噴涂在鋁型材中的應用(一)

我國粉末涂料工業自20世紀90年代以來,由于中國工業的巨大發展,粉末涂料工業的發展也進入快車道。粉末涂料的研究、開發、生產工藝、涂裝設備、施工應用均取得了突破性進展,粉末涂料的產量也大幅度增加。粉末涂料由于具有低污染、高環保、高利用率和顏色多樣、美觀大方等優點被廣泛應用于建筑鋁型材中;氟碳噴涂作為鋁型材中的高端產品,具有優異的耐侯性、耐腐蝕性及高裝飾性,能更好的保護產品,越來越被更多的人們使用;但一直以液體氟碳噴涂為主,氟碳粉末噴涂雖然開發應用已有30多年,但由于表面平整度差和涂層厚度太厚的缺點一直沒有被大量使用,隨著近幾年的快速發展和技術的不斷改進,特別是超細粉末涂料技術的突破和在氟碳粉末涂料上的應用,徹底改變了粉末氟碳涂料涂層厚和平整度差的狀況,得到了表面非常平整和很薄的涂層,在提高質量的同時,大大降低了涂裝成本,其優異性能已超越了液體氟碳噴涂,具有替代液體氟碳噴涂之勢。

一、氟碳粉末的成份

熱塑性氟碳粉末涂料發展到現在主要有三大類產品:PVDF、ETFE、ECTEE。PVDF氟碳粉末涂料在應用時需要和專用丙烯酸樹脂以7:3混合復配,PVDF樹脂在世界上共有兩家主要生產商:法國的Arkema公司和比利時的Solvav公司,世界年產量超過2萬噸。ETFE粉末樹脂的生產商主要有美國杜邦、Dvrleon、日本大金、旭硝子,世界年產量超萬噸。Solvay公司是世界上惟一生產ECTEE的公司,年產量3000多噸,主要用于化工重防腐、半導體工業、化工、食品及醫藥工業的生產設備。

我公司現在采用的為加拿大輝旭公司生產的氟麗帆,氟麗帆是利用超細粉體流化技術制備的超細氟碳粉末涂料產品,主要成份為PVDF 樹脂,含量達70%,配以同樣類型的無機陶瓷顏料和添加劑,經過特殊的工藝制備而成,其涂層具有優越的耐候性能、抗腐蝕性能和優異的機械性能,能夠保證建筑物長久美麗如新。

二、氟碳粉末噴涂的優點

氟碳粉末涂料具有優異的綜合理化性能,可抵抗鹽酸、氟硼酸、硫酸以及氫氧化鈉等介質腐蝕,涂層黏著牢固、堅韌、無針孔,表面光潔不沾垢,具有優良的耐腐蝕性能;對一些無機溶液(包括水和鹽溶液)具有優良的穩定性,同時氟碳粉末涂料對氣體還具有低的滲透性能。氟碳粉末噴涂可以使用普通粉末噴涂生產設備,工藝簡單、生產周期短,具有高效和經濟的優勢;而且在生產過程中粉末可以再回收使用,不僅降低了生產成本,而且具有節能、環保的優點;采用超細粉末的氟麗帆產品,粉末涂料粒徑從30-50微米降低至10-20微米,從而得到薄而平整的涂層,流平不亞于液體氟碳噴涂;由于沒有溶劑,涂層表面硬度高,抗刮傷性能更好。

實驗證明,同樣的粉末涂料,粗粉涂層70微米的耐鹽霧測試性能,沒有40微米的超細粉末涂層性能好,原因是70微米的粗粉涂層的最低處膜厚小于25微米,而40微米的超細粉末涂層的最低處高于30微米,腐蝕總是從涂層的最薄地方開始。

、  液體氟碳噴涂與粉末氟碳噴涂的比較

(1)液體PVDF氟碳涂料與粉末PVDF氟碳涂料性能、組成及涂裝過程的比較:

(2)液體PVDF氟碳噴涂與粉末PVDF氟噴涂生產成本的比較:

二者使用同樣的原材料,涂層具有同樣的組成和同樣的性能,都滿足AAMA2605標準。但粉末涂料無殘留溶劑,具有硬度高的優點,且沒有大量的涂料浪費和溶劑揮發,總體成本大大低于液體涂料。綜上所述,氟碳粉末噴涂鋁型材具有成本低、環保、生產穩定、效率高和質量優等全面優勢,因此也大大降低了公司鋁型材產品的出廠價格。

四、鋁型材氟碳粉末噴涂工藝

鋁型材氟碳粉末噴涂與普通粉末噴涂在工藝上基本一致,主要區別在于溫度、時間和粉層膜厚的控制,主要包括前處理工藝和噴涂工藝兩大部分。

在鋁型材噴涂前,為去除鋁型材表面的油污、灰塵、鋁屑等各種異物及自然氧化膜,并在鋁型材表面形成一層鉻化膜,提供適用于噴涂的良好基底,保證涂層具有良好的附著力和耐蝕性過程,統稱為前處理,前處理主要工藝流程如下:

檢料--扎料--水洗--除油--水洗--水洗--鉻化--水洗--水洗--滴水--烘干--下料

前處理工藝的要求:

1、有質量問題的型材不能扎料,要求型材開口位朝下,便于滴液。型材兩端離扎料的距離要對稱,要保證扎完料后梁的重心不偏移,便于操作;

2、除油是為除去鋁型材外層油污、灰塵、鋁屑及自然氧化層,保持型材表面的原有光澤,為鉻化打好基礎,如果鋁型材表面沾有油污,將嚴重影響粉末噴涂型材的表面質量,涂層由于油污的原因不能與鋁型材表面緊密結合,引起涂層附著力不夠,甚至涂層起泡、開裂、脫落等。

3、鉻化的目的是為了在鋁型材表面形成一層鉻化膜,鉻化膜的主要作用為增加鋁型材噴涂時粉末吸附能力,增加涂層和金屬表面結合力和防氧化能力,有利于延長涂層的使用年限,鉻化后的型材表面應有一層金黃色的鉻化膜。鋁材鉻化預處理必須要滿足AAMA 2605的所有標準,否則不能最長久地保證產品質量。

噴涂是為了在鋁型材表面形成一層粉末涂層,保護鋁型材,氟碳粉末噴涂主要工藝流程如下:

掛料--噴粉--固化--檢驗--下料--包裝--入庫

氟碳粉末噴涂工藝的要求:

1、自動靜電粉末噴槍噴涂工藝技術參數:        噴房供氣氣壓:≤0.7MPa、粉泵氣壓:0.5-0.6 MPa、流化氣壓:0.2-0.25 MPa;噴粉槍的施加電壓通??刂圃?0-90Kv、電流:30-50μA;噴粉槍和工件之間的距離一般以150-250mm為宜、鏈速:2.5-5m/min;噴粉槍的升降速度一般控制在10-15次/min;噴粉槍的噴粉量以100-300g/min為宜。

2、涂裝環境溫度和濕度對涂膜厚度的影響也不可忽略,一般情況下,當溫度在20-30℃,濕度在60-80%時,著粉率最好。

3、型材噴好進入固化爐前,需觀察上粉率,以保證達到30μm-50μm的涂層厚度,裝飾面決不允許露底。

4、固化:進爐口的設定溫度必須高于爐中設定溫度5-15℃,固化爐爐溫應設定在235℃-250℃范圍內,固化時間:10-18min。(注意:不同壁厚基材和不同顏色的溫度和時間控制有所區別。)

7、固化好的型材出爐后,通過冷卻至下料處時,需戴上干凈的手套進行操作,做到輕拿輕放,以免磕碰,劃傷噴好的型材。

五、氟碳粉末噴涂鋁型材的試驗報告

氟碳粉末噴涂鋁型材產品的涂層性能達到或超過GB/T 23443-2009(建筑裝飾用鋁單板)中關于氟碳粉末表面處理的各項要求,同樣達到或超過美國建筑協會對金屬建筑物的最高標準AAMA 2605(98)的各項要求。

氟碳粉末噴涂型材國家檢驗報告

、應用氟碳粉末噴涂型材主要工程

氟碳粉末噴涂型材具有經濟、優異性能等諸多優點,隨著人們對氟碳粉末認識的加深,現在采用氟碳粉末噴涂型材的建筑項目越來越多。

、氟碳粉末噴涂鋁型材施工安裝及清潔維護

由于鋁型材需要經過運輸及多道工序加工制作成成品門窗,在加工制作及運輸過程中容易造成劃傷,且鋁型材通常用于戶外高層建筑墻面、門窗、屏蔽門等人易接觸的地方,而氟碳粉末噴涂鋁型材的表面硬度可以達到2H,完全可以滿足,比液體氟碳的F級要好很多,大大減少了型材表面的劃傷;但制作安裝、運輸中仍是要小心,通常用泡沫、珍珠棉等進行保護。安裝后,可用柔性溶劑(純類溶劑)清潔安裝過程中表面留下的灰塵、汗漬、污跡等。

長時間使用后,鋁型材表面會變得臟污,我們可以使用以下幾類溶劑對氟碳粉末噴涂鋁型材表面的清潔維護。

A類: 清洗劑清洗:用常規的墻面清洗劑兌到水中,濃度為5%,用清潔的軟布或海綿擦洗,可以除掉型材表面的大部分污染物。

B類: 醇類溶劑溶劑清洗:可以采用乙醇、異丙醇、甲醇(有毒),這些溶劑不會對PVDF漆膜造成損壞,通常用來除去一些油溶性的污染物,如油脂,油漆,涂畫等,必須保持足夠通風和消除一切火源。

E類: 酮類、酯類、油漆稀釋劑:如甲基異丁基酮(MIBK)、丁酮、乙酮、脫漆水(局部擦拭)等,這些溶劑在使用時要格外小心,必須先在局部表面作測試,然后決定如何使用。(注意脫漆水,市面上有很多,有些脫漆水可以將PVDF漆膜溶解,所以使用時一定要先測試,確保不損傷漆膜前提下使用。)

、總結

從性能、經濟、環保等方面比較可以看出,作為粉末涂料中高檔涂料代表之一,氟碳粉末噴涂有著極大的市場發展潛力。隨著我國國民經濟穩步增長和人民生活水平的不斷提高,以及人們對氟碳粉末噴涂鋁型材的認識,相信以后會有越來越多的項目采用氟碳噴涂鋁型材。(完)   

(技術部黎志勇)


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