Стійкість до атмосферних впливів порошкового покриття, нанесеного на поверхню алюмінієвих профілів, є ключовим фактором, що впливає на термін служби алюмінієвих профілів. Ця стаття в основному аналізує його з технічних точок зору, таких як сировина для порошкових покриттів, структура рецептури, виробничий процес та умови затвердіння, і в поєднанні з експериментальними результатами підсумовує кілька ідей щодо покращення атмосферостійкості порошкових покриттів як еталонного, таким чином досягаючи мети продовження терміну служби алюмінієвих профілів.
Зі швидким розвитком економіки зовнішнє нанесення порошкових покриттів стає все більш поширеним, і люди приділяють більше уваги стійкості до атмосферних впливів і довговічності порошкових покриттів, особливо до вимог стійкості до атмосферних впливів для порошкових покриттів на поверхнях алюмінієвих профілів, стель, навісних стінових панелей та інших зовнішніх виробів.
Порошкові покриття в основному складаються зі смоли, затверджувачів, добавок, пігментів і наповнювачів. Покриття, нанесене на поверхню алюмінієвих профілів, з часом поступово погіршуватиме продуктивність через природні фактори навколишнього середовища, такі як сонячне світло, дощ, окислення, зміни температури та мікроорганізми, що називається старінням. Здатність порошкових покриттів гальмувати або уповільнювати природне старіння називається стійкістю до природного старіння або просто стійкістю до старіння, також називають стійкістю до погодних умов.
Існує багато факторів, які впливають на атмосферостійкість порошкових покриттів. До них належать внутрішні фактори, такі як властивості, кількість і пропорції різних сировинних матеріалів у порошковому покритті, включаючи смолу, затверджувачі, пігменти та добавки; технологічні умови виготовлення порошкового фарбування та ступінь затвердіння покриття; а також зовнішні фактори, пов'язані з середовищем, в якому використовується покриття, такі як вплив сонячного світла (в основному ультрафіолетове випромінювання), склад атмосфери (кисень, озон, промисловий дим і т.д.), вологість (включаючи кислотний дощ і сольові бризки), а також зміни температури.
З точки зору самого порошкового покриття, підвищення атмосферостійкості порошкових покриттів головним чином включає такі аспекти, як сировина, структура рецептури та процес виробництва.
1. Сировина
Порошкові покриття в основному складаються зі смоли, затверджувачів, добавок, пігментів і наповнювачів. Погодостійкість цієї сировини в основному визначає атмосферостійкість покриття. Тому, щоб покращити атмосферостійкість порошкових покриттів, спочатку необхідно вибрати сировину, стійкість до атмосферних впливів якої відповідає вимогам промисловості алюмінієвого профілю. Ці атмосферостійкі-сировинні матеріали також мають відповідати іншим вимогам щодо ефективності плівкового покриття. Якщо існує конфлікт між різними експлуатаційними характеристиками плівки покриття, конкретні властивості можуть бути пріоритетними відповідно до вимог замовника, але результати тестів на прискорене старіння повинні відповідати зазначеним вимогам щодо прискореної стійкості до погодних умов.
1. Смола
Оскільки смола є основною плівкоутворювальною речовиною порошкових покриттів і основним компонентом, який визначає властивості порошкових покриттів і продуктивність плівки покриття, вибір смоли є вирішальним. Було обрано поліефірні смоли, які зазвичай використовуються для порошкових покриттів алюмінієвих профілів основними виробниками на ринку. Використовуючи однакову структуру рецептури та виробничий процес, порошки готували окремо для 300-годинного тесту на стійкість до старіння та для порівняння зовнішнього вигляду плівки покриття.
(Умови прискореного старіння: 8 годин світла, 4 години циклу конденсації; лампа UVB-313EL, освітленість 0,65 Вт/㎡, температура освітлення 60 градусів; температура конденсації 50 градусів)
З результатів випробувань можна побачити, що смоли D, F і H мають відносно кращу атмосферостійкість серед серій смол. Однак недоліком цих смол є їх висока молекулярна маса і висока в'язкість розплаву. Якщо застосовувати їх у вигляді плоских порошків, вони призведуть до поганого вирівнювання плівки. Тому, вибираючи смоли з хорошою атмосферостійкістю для покращення атмосферостійкості плоских порошків у складах порошкових покриттів, необхідно враховувати, чи погіршиться вирівнювання плівки та чи може замовник прийняти це погіршення.
2. Затверджувачі
Хоча затверджувачі-на основі НАА добре-відомі як безпечні для навколишнього середовища, їхнім недоліком є те, що реакція затвердіння виробляє-побічні продукти, які можуть призвести до таких проблем, як точкові отвори та кратери під час густого розпилення. Перепечена плівка також має нижчу стійкість до пожовтіння та довговічність порівняно з системою TGIC. [1] Зараз промисловості алюмінієвих профілів важко прийняти ці недоліки системи HAA, або більшість виробників порошку не вирішили ці проблеми, тому порошкові покриття для алюмінієвих профілів все ще переважно використовують систему TGIC. Затверджувач TGIC також має певний вплив на атмосферостійкість порошкових покриттів.
3. Пігменти
Пігменти є другим за впливом фактором атмосферостійкості порошкових покриттів після смол, оскільки пігменти можуть тьмяніти під час використання. Тому вибір пігментів для порошкових фарб для алюмінієвих профілів також є дуже важливим. Навіть для одного кольору пігменту на ринку існує багато різновидів, і різні різновиди сильно відрізняються за відтінком, фарбуванням, покривною здатністю, атмосферостійкістю, термостійкістю та іншими властивостями, що створює значні труднощі для виробників порошкових фарб у виборі. Пігменти хімічно класифікуються на неорганічні та органічні пігменти, а також їхні переваги та недоліки.
При виборі пігментів необхідно враховувати кілька факторів, таких як відтінок пігменту, сила забарвлення, покривна здатність, термостійкість, стійкість до погоди та світла, стійкість до кипіння, токсичність тощо. Крім того, оскільки деякі пігменти можуть містити активні групи, які можуть сприяти дії смол і затверджувачів, також необхідно враховувати вплив пігментів на швидкість реакції та в'язкість покриття.
Щоб покращити атмосферостійкість порошкових покриттів, слід вибирати пігменти з рейтингом світлостійкості 7–8 (8 — найкращий) і рейтингом атмосферостійкості 4–5 (5 — найкращий). У той же час термостійкість і стійкість до кипіння повинні відповідати вимогам промисловості алюмінієвого профілю.
Внаслідок природи самих пігментів органічні пігменти мають обмежену світлостійкість і атмосферостійкість, тоді як неорганічні пігменти недостатньо яскраві. Тому яскраво{1}}порошки здебільшого використовують органічні яскраві пігменти, які мають обмежену світлостійкість і атмосферостійкість. Це головна причина, чому яскраві-кольорові покриття демонструють більшу різницю кольорів,-пов’язану зі старінням. Отже, щоб забезпечити атмосферостійкість яскраво{6}}кольорових покриттів, окрім вибору інших матеріалів із чудовою атмосферостійкістю, більше уваги потрібно приділяти вибору пігменту.
4. Наповнювачі
Основна функція наповнювачів полягає в тому, що при додаванні до порошкових покриттів вони можуть покращити фізико-механічні властивості плівки покриття, такі як твердість, жорсткість і стійкість до подряпин, а також допомагають покращити стабільність при зберіганні, рихлість і електростатичні властивості порошкового покриття. Найбільш часто використовуваним наповнювачем в порошкових покриттях алюмінієвого профілю є сульфат барію. Після проведення випробувань сульфату барію на стійкість до старіння від багатьох виробників було виявлено, що суттєвої різниці в стійкості до погодних умов немає.
Тому для забезпечення атмосферостійкості покриття необхідно використовувати як наповнювач сульфат барію високої{0}}чистоти. Сульфат барію необхідно перевірити перед надходженням на склад. Використання 10% розчину соляної кислоти є найпростішим і найшвидшим способом швидко визначити, чи містить сульфат барію карбонат кальцію. Карбонат кальцію може знизити атмосферостійкість покриття і не може використовуватися як наповнювач для порошкових покриттів алюмінієвого профілю.
5. Добавки
Кількість добавок у складах порошкових покриттів невелика, але вони є незамінними компонентами в загальних композиціях порошкових покриттів і відіграють вирішальну роль у зовнішньому вигляді та певних властивостях плівки покриття. Після проведення порівняльних тестів на прискорене старіння подібних добавок від великих вітчизняних виробників було виявлено, що вирівнювачі, глянці та бензоїн від різних виробників мало впливають на стійкість плівки покриття до старіння. З іншого боку, воскові порошки та матуючі засоби від різних виробників більше впливають на стійкість покриття до старіння. Тому для покращення атмосферостійкості порошкових покриттів доцільно використовувати воскові порошки та матуючі засоби з хорошою стійкістю до старіння.
