工业铝型材表面处理

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工业铝型材表面粉末涂料固化成膜处理过程

艾普斯丨 2017.08.10 丨 2021

工业铝型材表面粉末涂料固化成膜处理过程：

工业铝型材表面处理过程中粉末涂料的固化成膜是建立在涂料流变学和表面化学基础上的。粉末涂料一般以粉末状态存在，必须熔融后才能附着在工业铝型材基体上，流平后固化成膜。对于热塑性粉末涂料，只需要熔融流平；对热固性粉末涂料而言，熔融流平后，还必须经过交联固化成膜过程。
（1）玻璃化转变过程。当从室温加热时，粉末涂料要经过玻璃化转变过程，使树脂从玻璃态转变成高弹态，A点温度是玻璃化温度。
（2）熔融过程。温度继续升高时，树脂便开始熔融，并从高弹态转变成粘流态，B点温度是树脂熔融温度。在这一过程中，粉末涂料中的树脂在熔融时要吸收热量，形成了吸热峰B。
（3）固化过程。再继续升温时，树脂和固化剂就从C点开始进行化学反应，放出反应热，温度升高，在C和D点之间形成放热峰，然后温度开始回落，这种反应一直进行到D点，交联固化才告结束。GB/T5237.4-2000是针对用于建筑行业的热固性饱和聚酯粉末涂料的，这种树脂，当采用TGIC（异氰脲酸三缩水甘油酐）作固化剂时，聚酯树脂中的羟基与TGIC中的缩水甘油基（环氧基）发生开环加成反应完成固化膜过程。
（4）分解过程。如果还继续升温，涂膜就从E点开始分解，并吸收热量。

铝型材工作台

工业铝型材表面粉末喷涂处理，这里应着重说明几点：

1）玻璃化温度是影响粉末涂料储存稳定性的重要因素。在储存期间，如果温度高于玻璃化温度，则粉末涂料就容易结团。因此粉末涂料最好在低于玻璃化温度20℃以下的条件下储存和使用。粉末涂料的玻璃化温度和储存稳定性决定于粉末涂料用树脂的软化点、相对分子量、树脂的结构，同时也与固化剂的熔点、吸湿性以及颜料和填料的用量，助剂的状态和用量有关。TGIC固化用聚酯树脂的玻璃化温度大多在53-67℃之间，固化剂比例6%-10%，其储存温度最好不要超过35℃.
2）粉末涂料用树脂的熔融温度和粉末涂料开始固化反应温度间的温差大小是影响粉末涂料熔融流平性的生要参数。如果这个温差大，粉末涂料在交联固化反应开始以前，有足够的时间充分熔融流平，则涂膜外观的平整性就好。常用聚酯树脂的软化范围为100-120℃，粉末涂料的开始固化反应温度在145℃左右。
3）热固性粉末涂料的熔融和交联固化特性曲线如图所示，当粉末涂料未进行交联固化反应时，熔融体的黏度随加热时间的延长而一直下降；当固化反应开始时，随加热时间的延长，熔融体的黏度下降速度减缓；当并联固化反应到一定时间后，熔融体的黏度反而逐步上升，同时树脂和固化剂的固化反应率也上升。粉末涂料从开始熔融至部分交联、但树脂还可以流动的最高黏度区间的时间越长，其面积S越大，则越有利于粉末涂料涂膜的流平性。
由上式可知，涂层流平所需时间与粉末粒子直径、熔融黏度、涂面平均波长弯曲系数的4次方成正比，而与表面张力、粉末粒子平均涂着层数（即膜厚）成正比。这就是说，格里到流平性好的涂层，粉末涂料的粒径要小、树脂的熔融黏度要低、而表面张力要高、涂层厚度要厚。当然，在不产生流痕的前提下，流平时间长一些好。常用TGIC固化聚酯粉末涂料的粒子直径为15-90μm，平均直径为30-35μm，国内标准要求 0.078mm（180目）筛余物≤0.5%；荷兰UCB公司生产的不同牌号的TGIC固化用聚酯树脂的黏度在5000-12000Pa?s之间，而PrimidXL552固化用聚酯树脂的黏度在3000-5700Pa?s之间；聚酯树脂的表面张力按资料介绍为43μN/cm。
（4）工业铝型材表面粉末喷涂固化时的加热速度是影响热固性粉末涂料流平性的另一个重要因素。由此可见，随升温速度的加快，粉末涂料的最低熔融黏度降低；而熔融黏度越低，则越有利于涂膜的流平性。随升温速度的加快，开始反应温度提高，相应的熔融温度也低，有利于涂膜的流平性。生产中，人们常利用此特性，通过提高固化温度来缩短固化时间。

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