摘要:介紹了粉末涂料附著力原理及附著力檢測方法,以純聚酯A9016SF75鋁型材專用應用為例,從粉末涂料 生產(chǎn)使用工藝過程中重要參數(shù)如工件表面前處理、涂膜同化溫度與時間、涂膜厚度、成膜助劑等方面,探討了影響粉末 涂料靜電噴涂附著力的主要因素,并提出相應的生產(chǎn)工藝控制參數(shù)與措施。生產(chǎn)實踐證明較佳的工藝參數(shù)為:表面鉻 化處理,鉻化膜厚度0.5 ~2 jjlto,交聯(lián)固化溫度200 ,固化時間20 min,產(chǎn)品涂膜厚度50 ~90 流平劑用量為 0. 8% ~ 1. 5% (質(zhì)量分數(shù),下同),脫氣劑用量為0.6%。
關(guān)鍵詞:粉末涂料;附著力;影響因素;鋁型材
中圖分類號:TQ 637. 82 文獻標識碼:A 文章編號:0253 - 4312(2011) 11 -0078 - 03
Study on Film Adhesion of Powder Coating by Electrostatic Spray on Aluminium Profile
Liu Hong',Xiang Yuhua1,Shi Ligong2
(1. Hunan Chemical Industry Vacation Technology Institute, Zhuzhou, Hunan 412004, China;
2. Beijing Hansbond Chemical Science and Technology Corporation Limited, Beijing 100085, China)
Abstract:The powder coating adhesion principle and adhesion test method were described. Taking the pure polyester A9016SF75 powder coating for special - purpose aluminum as example, the main factors influencing powder coating adhesion were discussed,such as the surface pretreatment of products,curing temperature/time ,coating film thickness and additives, etc. The practice size of powder, the main influencing factor on adhesion was discussed, and corresponding production parameters and technology were proposed. Experimental results and practical production demonstrated the preferable process parameters : chromate coating film thickness 0. 5 2 p m,curing at 200 °C/20 min, powder coating film thickness 50 90 |xm, leveling agent 0. 8% ~ 1. 5%,degassing agents 0. 6%.
Key Words:powder coating; adhesion; influencing factors; aluminum profile
粉末涂料是一種新型的不含溶劑、100%固體粉末狀的環(huán) 保型涂料,具有涂裝效率高、防護性和裝飾性能好等優(yōu)點,受 到了全世界的廣泛重視,從而獲得持續(xù)快速發(fā)展。尤其在鋁 型材方面,它與陽極氧化、電泳涂裝表面處理方法相比,對水、 大氣的污染程度、能耗明顯降低,涂膜的機械性能如硬度、耐 磨性、耐酸性等指標卻大幅提高,使用壽命比普通陽極氧化鋁 材高出1倍,且色彩豐富,更能體現(xiàn)建筑的多樣化、個性化,粉 末涂料靜電噴涂已成為國內(nèi)鋁型材表面處理中的熱點⑴。附 著力是粉末涂料的基本機械性能,如果涂料的附著力差,噴涂 后的鋁型材產(chǎn)品在施工后使用時間不久或者遇到稍惡劣大氣 環(huán)境,產(chǎn)品涂膜就會鼓泡、起皮甚至脫落而失去對底材的保護 功能,有些噴涂產(chǎn)品在擠壓裝配成型時就會出現(xiàn)表面開裂,導
致產(chǎn)品報廢,造成一定的經(jīng)濟損失。探討粉末涂料靜電噴涂 附著力的影響因素,對粉末涂料的生產(chǎn)和使用具有重要的指 導意義。
1附著力理論及檢測
粉末涂料是無溶劑的均勻體系,必須熔融后才能附著在 被涂物表面,流平后固化成膜,一般需要經(jīng)過聚結(jié)、流平、固化 3個過程⑺。其中固化過程是熔融的涂料基料通過交聯(lián)反應, 黏度不斷提高,最后固化為堅硬涂膜的過程,對噴涂產(chǎn)品的附 著力提高影響較大。粉末涂料涂膜的附著機理分為機械附著 和化學附著,機械附著力取決于底材的性質(zhì)(如粗性)以及所形成的涂膜強度;化學附著力指涂膜和底材之間界 面的作用力,包括氫鍵及化學結(jié)合力,這些決定了涂膜對被涂 物體表面的附著性13]。通常粉末涂料的附著力采用劃格法來 檢測,按GB/T 9286—丨998標準涂膜從板面上脫落的程度來
評定優(yōu)劣。
2影響粉末涂料附著力主要因素
2.1表面前處理
前處理是工件噴涂前的一個關(guān)鍵工序,前處理控制的好
壞,直接影響著涂膜的質(zhì)量。表面處理的目的就是要去除鋁
型材表面油污、自然氧化膜,再通過化學氧化法獲得0.5 ~
2 |xm的鈍化膜,使粉末涂層的附著力大大增強。鉻化膜提高
了鋁金屬與涂層之間的附著力,改善了涂層的防腐性能。表1 為預處理工藝參數(shù),經(jīng)多年生產(chǎn)實踐證明表面處理效果較佳。 2.2固化溫度與時間
已噴涂粉末涂料的工件在固化過程中需經(jīng)過升溫、保溫、 冷卻3個階段,涂層的膠化(即樹脂與固化劑間的交聯(lián)反應) 主要發(fā)生在保溫段,必須保證涂層固化時間,促使成膜反應完 全,獲得較好流平效果及機械性能。如果烘烤時間不夠、溫度 低,將造成涂膜交聯(lián)反應不完全,則涂膜的附著力差;但烘烤 時間太長、溫度過高,則易造成涂膜發(fā)黃等現(xiàn)象。圖1為某鋁 型材專用粉末涂料的生產(chǎn)爐溫控制曲線(采用Data爐溫檢測 儀檢測),多年實踐證明其鋁型材產(chǎn)品具有良好的外觀效果和 附著力。