綜述了國(guó)內(nèi)外建筑用粉末涂料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及開發(fā)現(xiàn)狀，重點(diǎn)報(bào)告了金屬效果粉末涂料在鋁型材和幕墻上應(yīng)用的一些難題。
一是解決涂膜的耐化學(xué)性能特別是耐酸堿性問(wèn)題，一般的金屬鋁粉顏料是不能滿足其要求，只有那些經(jīng)過(guò)特殊處理的金屬顏料才能達(dá)到要求，但價(jià)格較貴。
第二是解決噴涂陰陽(yáng)面及表面發(fā)花的問(wèn)題。特別是金屬顏料含量大，色差大金屬感強(qiáng)的配方問(wèn)題更多。本文就這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行一些探討。
1、金屬粉末涂料的制造工藝及特點(diǎn)介紹
粉末涂料由于完全不含有機(jī)溶劑，在固化時(shí)VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）的排放量低，目前已成為最環(huán)境友好的涂料體系之一。
粉末涂料較之液體油漆在環(huán)保和使用性能方面具有優(yōu)勢(shì)，近幾十年來(lái)粉末涂料作為涂料工業(yè)的新技術(shù)得到迅速發(fā)展。
20世紀(jì)60年代粉末涂料首先在歐洲發(fā)展起來(lái)，直到20世紀(jì)80年代才在中國(guó)興起，但如今中國(guó)粉末涂料的年使用量已經(jīng)超過(guò)歐洲。
粉末涂料除具有防腐和耐候性外，還具有很好的美觀裝飾性。
金屬粉末涂料制造工藝
（1）擠出法：即在擠出之前，對(duì)片狀金屬顏料進(jìn)行類似其它顏料的處理，然后與其它所有原料混合。缺點(diǎn)是除特殊配方外，絕大多數(shù)的金屬顏料在擠出過(guò)程中會(huì)被粉碎。
?。?）干混法：簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，國(guó)內(nèi)大部分廠家都用這種方法，然而由于金屬顏料的導(dǎo)電性能好，使得涂料的帶電性減弱，施工性能變差，例如，金屬顏料的分離、噴槍短路等等。也由于金屬顏料只是松散地混合在底色粉中，它在整個(gè)涂料中是孤立的組分。干混法，金屬顏料的加入量在1.5–6%左右，如太多就不容易噴涂。
（3）邦定法：邦定工藝包括一種特殊的混料程序。這種特殊程序用于解決底粉和金屬顏料間的附著問(wèn)題，使得金屬顏料與底粉連結(jié)在一起。顏料在配方中添加量：1%～20%。
2、建筑粉末涂料的類型特點(diǎn)介紹，以及與氟碳油漆之間性能比較
建筑用粉末涂料具有普通氟碳漆一樣優(yōu)良的耐侯性，耐化學(xué)性能，還有其本身特有的優(yōu)點(diǎn)，比較如下：
此外還要著重指出比較兩者之間的環(huán)保及安全特性，特別是在施工過(guò)程中，粉末涂裝由于無(wú)VOC排放，其對(duì)施工人員的危害要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于油漆。也使得施工更安全，減少溶劑燃燒和爆炸的可能性。
3、建筑粉末涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證介紹
a.由于粉末涂料的特性，耐侯性粉末涂料有其特有的一些參照標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證，在建筑用粉末涂料行業(yè)，我們一般將其分為四個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)相等的產(chǎn)品，下面以TIGER公司的產(chǎn)品舉例。
比較這些標(biāo)準(zhǔn)，其中Qualicoat的認(rèn)證體系注冊(cè)比較完善，它分別對(duì)型材廠的工藝和粉末涂料制造商的涂料產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證。
目前Qualicoat已通過(guò)了500多個(gè)粉末認(rèn)證，油漆系統(tǒng)才有2個(gè)，因此在鋁材行業(yè)，粉末涂料是大有可為。
但目前國(guó)內(nèi)Qualicoat認(rèn)證還是集中在1級(jí)和2級(jí)。Qualicoat Class3的認(rèn)證還不多，這是因?yàn)镼ualicoat Class3的粉末為氟碳體系。
國(guó)內(nèi)除一些大的粉末廠外還很少有涉及，這需要我們工程技術(shù)人員在原料開發(fā)和配方設(shè)計(jì)上做更多的努力。TIGER作為建筑粉末涂料的開拓者，成為國(guó)內(nèi)唯一獲得QUALICOAT所有1、2、3級(jí)別證書的粉末涂料供應(yīng)商。
b.建筑用金屬效果粉末涂料的一些主要性能要求：
4、金屬效果建筑粉末涂料制造及施工難點(diǎn)，解決方案
a)建筑粉末涂料用金屬顏料種類不多，選擇范圍小，性能差。
用于粉末涂料的金屬顏料有許多品種，大體上分為4類。即鋁銀粉顏料、珠光顏料、銅金粉顏料和其它金屬顏料(如鎳粉、不銹鋼粉等)。
每一類金屬顏料又包含很多色相的產(chǎn)品，應(yīng)用于粉末涂料后，便使得粉末多姿多彩，極大地豐富了粉末涂料的品種和裝飾性。
能夠滿足建筑需求的金屬顏料種類更少，現(xiàn)在只有耐候級(jí)別的珠光粉和少部分鋁粉。珠光粉的選擇也比較苛刻，必須是經(jīng)過(guò)特別包裹的耐侯級(jí)別產(chǎn)品。
珠光粉的優(yōu)點(diǎn)在于珠光粉色相較多，耐化學(xué)性能好，缺點(diǎn)金屬質(zhì)感不強(qiáng)，相比鋁粉差距太大。
在鋁粉方面，由于鋁顏料的活潑性，極易與水及堿性物質(zhì)反應(yīng)，按照建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，灰漿實(shí)驗(yàn)和洗滌劑等實(shí)驗(yàn)是不能通過(guò)的，前幾年建筑粉末涂料金屬效果都很差，與油漆差距大，這也使得粉末涂料在很多建筑項(xiàng)目上無(wú)法與其競(jìng)爭(zhēng)。
所以國(guó)外少數(shù)鋁粉供應(yīng)商經(jīng)過(guò)研發(fā)推出了耐侯性鋁粉，在鋁粉顆粒上經(jīng)過(guò)多次包裹（丙烯酸樹脂+SiO2），提高其耐化學(xué)性能，經(jīng)過(guò)在粉末涂料應(yīng)用測(cè)試，完全能滿足建筑的要求。
b)金屬顏料與底粉的狀態(tài)不穩(wěn)定性
由于底粉與金屬顏料完全獨(dú)立（見(jiàn)下圖右）。國(guó)內(nèi)現(xiàn)用的干混法，由于設(shè)備的限制，顏料在底粉分散不均勻，噴樣板時(shí)顏色效果受電壓、霧化和出粉量的影響，小樣與生產(chǎn)混料之間的差異大，造成配方不穩(wěn)定。
也由于金屬顏料的導(dǎo)電性能比樹脂高，金屬顏料的添加量不能太多，加人量在1.5–6%左右，如太多就不容易噴涂，造成很多效果不能配制，限制了粉末涂料的使用。
bonding工藝包括一種特殊的混料程序。這種特殊程序用于解決底粉和金屬顏料間的附著問(wèn)題，使得金屬顏料與底粉連結(jié)在一起（見(jiàn)下圖左）。讓金屬顏料具有同樹脂一樣的帶電性能，突破了金屬顏料量的限制，在配方中添加量：1%～20%。
c)金屬效果粉末涂料在客戶施工的不穩(wěn)定性
建材行業(yè)用到粉末涂料以鋁型材、天花板和幕墻板為主，鋁型材有四面需要噴涂且長(zhǎng)度一般在6米左右，而天花板和幕墻板面積較大。
這都增加了噴涂時(shí)的不確定性，特別是金屬效果的粉末涂料，由于金屬顏料與底粉間的色差，很容易造成下列問(wèn)題：
（1）鋁型材四個(gè)面的顏色及料頭與中間顏色不一致，我們稱之為“陰陽(yáng)面”。
?。?）天花板或幕墻板，兩塊板之間或一塊板的中間與四周顏色不一樣，我們稱之為“發(fā)花或云斑現(xiàn)象”。
?。?）噴涂時(shí)板材表面變粗糙，類似砂紋表面，特別是在邊角部位。
（4）經(jīng)過(guò)客戶的1、2級(jí)回收系統(tǒng)后，回收粉與新粉間色差大，客戶自己無(wú)法通過(guò)添加新粉或直接使用回收粉。
總結(jié)起來(lái)，這4個(gè)問(wèn)題都與金屬顏料有關(guān)，所以通過(guò)配方和工藝的選擇，改善金屬顏料帶來(lái)的弊端，就徹底解決這些問(wèn)題。
（1）制造工藝：通過(guò)擠出和bonding工藝，解決金屬顏料和底粉的分散問(wèn)題。擠出法由于擠出機(jī)的高剪切，使得顏料被破壞，所以一定要選擇經(jīng)過(guò)特別處理的金屬顏料，例如ECKART的powdersafe體系。
bonding工藝，通過(guò)在設(shè)備的選擇和程序的設(shè)置，在最大程度的保留金屬效果的同時(shí)將金屬顏料與底粉盡可能的黏結(jié)在一起。
通過(guò)這兩個(gè)工藝可以有效的解決噴涂時(shí)由于金屬顏料堆積造成的變糙，發(fā)花現(xiàn)象。
?。?）配方選擇：包括底粉、金屬顏料、分散助劑的選擇。
合理的底粉設(shè)計(jì)和制造是整個(gè)配方的關(guān)鍵點(diǎn)之一，通過(guò)樹脂、固化劑、助劑的配比，穩(wěn)定制造工藝。
金屬顏料的選擇是配方的靈魂，需要注意兩點(diǎn)：
1.金屬顏料顏色盡量與底粉保持一致，減少色差，會(huì)有效的避免陰陽(yáng)面及發(fā)花云斑現(xiàn)象；
2.是金屬顏料一定要滿足標(biāo)準(zhǔn)滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)要求，如果灰漿實(shí)驗(yàn)測(cè)試比較繁瑣，可以通過(guò)10%鹽酸，5%NAOH等化學(xué)試劑快速的檢測(cè)金屬顏料是否滿足耐化學(xué)性要求。
化學(xué)試劑液滴按一定濃度滴于粉末涂料樣板上，達(dá)到要求的時(shí)間后，樣板用水沖洗干凈目測(cè)觀察試劑滴過(guò)的表面，比較鋁粉的損失。
分散劑的選擇則是整個(gè)配方的亮點(diǎn)，一個(gè)有效的分散劑能夠穩(wěn)定制造工藝，提高噴涂時(shí)的分散性，帶電性能。為整個(gè)配方設(shè)計(jì)錦上添花。
?。?）加強(qiáng)檢驗(yàn)：
檢驗(yàn)的目的是驗(yàn)證金屬效果粉末涂料的穩(wěn)定性，提前發(fā)現(xiàn)瑕疵，減少到客戶再出現(xiàn)問(wèn)題的幾率。一般通過(guò)模仿客戶現(xiàn)場(chǎng)的條件，例如驗(yàn)證涂料的帶電性能，回收后的顏色穩(wěn)定性。
也可以通過(guò)比較粒度或電鏡直觀的觀察金屬顏料與底粉間的黏結(jié)效果。方法因人而異，重要的是通過(guò)方便快速的測(cè)試法方法穩(wěn)定制造工藝。
5、結(jié)語(yǔ)
由于建筑粉末涂料的綜合性能優(yōu)異，隨著全球?qū)Νh(huán)保的要求越來(lái)越高，人民生活水平的不斷提高，粉末涂料應(yīng)用領(lǐng)域也逐步擴(kuò)大，市場(chǎng)發(fā)展的步伐加快，特別是金屬效果的粉末涂料，由于其絢麗的效果與環(huán)保兼?zhèn)涞奶匦?，市?chǎng)需求預(yù)期高。
當(dāng)然其還存在一些需要改進(jìn)優(yōu)化的地方，我想在廣大粉末涂料企業(yè)技術(shù)工程人員的潛心努力下，金屬效果建筑粉末涂料必將成為建筑涂料行業(yè)的一顆璀璨明星。
資訊來(lái)源：老虎粉末
圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
掃一掃，關(guān)注
粵公網(wǎng)安備 44060502001519號(hào) All Rights Reserved.技術(shù)支持：
鵬博資訊