氟碳粉末噴涂在鋁型材中的應用（一）

我國粉末涂料工業(yè)自20世紀90年代以來，由于中國工業(yè)的巨大發(fā)展，粉末涂料工業(yè)的發(fā)展也進入快車道。粉末涂料的研究、開發(fā)、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(huán)保、高利用率和顏色多樣、美觀大方等優(yōu)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(yōu)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(fā)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(fā)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(yōu)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(fā)展到現(xiàn)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(yè)、化工、食品及醫(yī)藥工業(yè)的生產設備。

我公司現(xiàn)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(yōu)越的耐候性能、抗腐蝕性能和優(yōu)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(yōu)點

氟碳粉末涂料具有優(yōu)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(yōu)良的耐腐蝕性能；對一些無機溶液(包括水和鹽溶液)具有優(yōu)良的穩(wěn)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(yōu)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(jié)能、環(huán)保的優(yōu)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。

三、  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(yōu)點，且沒有大量的涂料浪費和溶劑揮發(fā)，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(huán)保、生產穩(wěn)定、效率高和質量優(yōu)等全面優(yōu)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(qū)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(tǒng)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(shù)：        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常控制在60-90Kv、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(huán)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(qū)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(xié)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

六、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(yōu)異性能等諸多優(yōu)點，隨著人們對氟碳粉末認識的加深，現(xiàn)在采用氟碳粉末噴涂型材的建筑項目越來越多。

七、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?jié)n、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(guī)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。）

八、總結

從性能、經濟、環(huán)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(fā)展?jié)摿?。隨著我國國民經濟穩(wěn)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）