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近年來,隨著綠色建筑的推廣,鋁模板順應(yīng)趨勢,在建筑領(lǐng)域發(fā)展強勁,逐步替代了木模板,迎來爆發(fā);與此同時,其應(yīng)用范圍逐步擴大,從民用建筑向公共建筑延伸,地鐵、隧道等工程也開始使用鋁模板,國內(nèi)各大型房地產(chǎn)商如保利、萬科和碧桂園等均大規(guī)模應(yīng)用,鋁模板行業(yè)也逐步形成完善的施工體系。鋁模板行業(yè)之所以在近年迎來爆發(fā)增長,主要得益于其在產(chǎn)品性能、技術(shù)應(yīng)用和經(jīng)濟成本等方面的優(yōu)勢。NO. 1性能優(yōu)勢:鋁模板自重比全鋼的模板輕、裝配與周轉(zhuǎn)方便,結(jié)構(gòu)成型的效果也很好。在歐美等 鋁模板已成功的推廣十多年,在我國的港澳地區(qū)鋁模板也得到了廣泛應(yīng)用。鋁合金模板在實際中的應(yīng)用:游泳館的館頂遮陽棚,化工業(yè)等產(chǎn)業(yè)的廠房,體育場(鳥巢)。國外的豐田博物館、康涅狄克大學(xué)及夏威夷大學(xué)的競技場、貝爾競技中心等都是鋁合金模板在現(xiàn)實生活中的實際應(yīng)用實例。NO.2技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢:由于鋁模板的自重輕,且模板承受壓力的條件好,很方便混凝土機械化、快速施工的作業(yè);以標(biāo)準(zhǔn)板加上局部非標(biāo)準(zhǔn)板的配置板,并在非標(biāo)準(zhǔn)板上采編號的技術(shù),相同構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)板是可以混用的,這使拼裝的速度更快;鋁模板在拆裝的時候操作也更加的簡便,拆卸和安裝的速度更快;模板與模板之間是用銷釘進(jìn)行固定,安裝也方便多了。因為采用了早拆的設(shè)計,水平構(gòu)件模板在36小時后便可拆除。模板在安裝的時候設(shè)有便于移動的多級操作的平臺,確保模板安裝、拆卸時作業(yè)人員施工的;鋁模板在拆除后混凝土表面質(zhì)量是很好的。按照計劃施工,可確保模板安裝平整、牢固,確保混凝土的表面達(dá)到清水混凝土的效果。NO.3經(jīng)濟成本優(yōu)勢:鋁模板不像木質(zhì)模板那樣只能使用一次就變形,相比之下鋁制模板使用的次數(shù)多,全鋁合金模板施工中使用的次數(shù)明顯高于鋼模板、木模板、組合大模板等,在層數(shù)高的超高層建筑施工中優(yōu)勢顯著。經(jīng)過核算,一套全鋁合金模板只要使用的次數(shù)超過50次,成本即與傳統(tǒng)的木模板攤銷單價持平。另一個優(yōu)點就是節(jié)約工期,減少大型設(shè)備租金與其他模板相比,鋁模板具有方便、快捷等諸多優(yōu)點。鋁模板在本項目結(jié)構(gòu)層施工過程中平均節(jié)約工期兩天每層。應(yīng)用鋁模板的工程在面層免抹灰上,成本降低很大一部分,結(jié)構(gòu)面的效果確可以達(dá)到清水混泥土的效果,到了裝修的階段,內(nèi)墻面可以省去抹灰和平正的工序,從質(zhì)量上直接杜絕了室內(nèi)墻面抹灰空鼓和裂縫的通病。歷經(jīng)木、鋼、竹、塑等模板材料的更新?lián)Q代,鋁模板作為全新第五代建筑模板材料,以其獨特優(yōu)勢,成為模板行業(yè)的新寵。
對于鋁加工行業(yè)而言,質(zhì)量是個繞不過去的坎,是所有從業(yè)者心中的痛!一方面,世界上*高十大建筑物上的鋁材,大部分 中國制造。另一方面,所有的客戶都在抱怨、投訴、退貨,產(chǎn)供銷都被一種焦慮情緒包圍,一切的管理問題都在質(zhì)量上找到宣泄口。一位北京的管理界大咖李老師多年前跟我交流時說過:“中國鋁型材企業(yè)都是帶著問題高速發(fā)展”,看問題可謂一針見血!一、中國的社會發(fā)展與質(zhì)量意識:中華民族歷盡苦難,有兩個特征非常明顯: 表面現(xiàn)象是愛錢,骨子里是勤儉節(jié)約,對未來的危機防范意識強,這種習(xí)慣跟傳統(tǒng)的農(nóng)耕對天氣的依賴和戰(zhàn)亂帶給古人的災(zāi)難有關(guān);第二是勤奮,骨子里堅忍不拔,這是五千年歷史磨練而成的(新的說法是9000年,尚需考證),走出國門的同行們對外國人休閑懶散的工作氛圍都有一些體驗。中國人的兩個特征恰恰是制造業(yè)(實體經(jīng)濟)發(fā)展的基礎(chǔ),中美貿(mào)易戰(zhàn),無論過程多么曲折,*終都難以真正實現(xiàn)特朗普希望的“制造業(yè)回流美國”,因為美國缺少這么多勤奮、愛錢的藍(lán)領(lǐng)職工。回顧中國歷史,即使是太平盛世,堅持勤儉持家、拒絕鋪張浪費的傳統(tǒng)文化已經(jīng)深入人心,世界進(jìn)入工業(yè)時代時,中國閉關(guān)自守,固步自封的農(nóng)耕經(jīng)濟時代,物質(zhì)貧乏是常態(tài),衣食住行的基本需求是首位,建國后相當(dāng)長的時期,對質(zhì)量的關(guān)注只是很少的一部分群體,局限于 工程、軍工等特殊領(lǐng)域,全民質(zhì)量意識處于沉睡狀態(tài)。官方推進(jìn)質(zhì)量的時間點:1978年,中國開始推行質(zhì)量管理,并正式將每年的9月份定為“質(zhì)量月”;1983年,國際消費者聯(lián)盟組 織將每年的3月15日確定為“國際消費者權(quán)益日”;同年9月,中國消費者協(xié)會加入國際消費者聯(lián)盟組 織,此后每年的3月15日“國際消費者權(quán)益日”開始組 織相關(guān)的宣傳咨詢服務(wù)工作;質(zhì)量意識的加強,首先得益于政府的宣傳推動,其次得益于中國經(jīng)濟高速發(fā)展,催生出數(shù)量龐大的中產(chǎn)階級,在基本物資需求得到保證的基礎(chǔ)上,追求更高、更好的消費體驗,全民質(zhì)量意識得到快速加強,中國制造開始了從量變到質(zhì)變的脫變。時至今日,我們經(jīng)歷了 層面推動的質(zhì)量管理(QC小組)、質(zhì)量認(rèn)證(認(rèn)可)、工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證管理、名 牌戰(zhàn)略、政府質(zhì)量獎(卓越績效管理模式)等一系列質(zhì)量活動,并由此帶動企業(yè)自主推動的精益制造、流程再造、零缺陷、5S管理、標(biāo)桿管理等質(zhì)量控制和改進(jìn)活動,對于企業(yè)提高管理水平、保持質(zhì)量穩(wěn)定性有重要意義。理想很,現(xiàn)實很骨感,下面用質(zhì)量統(tǒng)計中的一個表格加深一下大家對質(zhì)量現(xiàn)狀的直觀印象。一句話說明:中國質(zhì)量取得世界矚目的跨越式進(jìn)步,但仍然跟 經(jīng)濟的發(fā)展速度不匹配,與人民群眾對美好生活的高質(zhì)量期望值不匹配!二、中國鋁加工的質(zhì)量回顧:跟很多行業(yè)發(fā)展路線圖相似,中國鋁加工得益于整體經(jīng)濟的高速發(fā)展和房地產(chǎn)的爆發(fā)式增長,發(fā)展速度快,質(zhì)量相對滯后,可以按三個階段劃分。 階段:產(chǎn)量至上階段(1988年-1997年)。在九十年代,鋁合金建筑行業(yè)內(nèi)將擠壓機叫印鈔機,開機就財源滾滾,一方面,產(chǎn)品以推拉窗為主,屬于滑動裝配,只要基本成型就可以安裝使用,鋁合金門窗屬于新產(chǎn)品,普通消費者認(rèn)知有限,沒有太多的投訴和抱怨;另一方面,鋁型材在相當(dāng)長的一段時期內(nèi),處于供不應(yīng)求的狀態(tài),在中國鋁材 鎮(zhèn)——南海大瀝鎮(zhèn),每天都有一群客戶和經(jīng)銷商,擰著密碼箱到各個鋁材廠搶材料,搶到就是賺到。那個時代顧客的關(guān)注點在于以下:1.鋁材的化學(xué)成分:熔鑄的原材料中,廢料和洋垃圾比較多,各種途徑買入的鋁錠雜質(zhì)含量高,俄羅斯前身蘇聯(lián)進(jìn)口的大塊鋁錠純度也欠佳,加上鋁材廠上的太快,技術(shù)跟不上,化學(xué)成分波動太大。2.壁厚和支重:客戶都是按長度銷售,對支重超重比較敏感。3.包裝重量:包裝紙按鋁材的價格賣,每噸鋁材的包裝紙重量都在120公斤以上。4.硬度:壁厚薄,硬度不穩(wěn)定,安裝好的門窗抗風(fēng)壓表現(xiàn)差,容易變形。5.表面質(zhì)量:膜厚概念不強,主要是不起彩就好。那時候的著色都是五顏六色,每一次到倉庫拆開包裝進(jìn)行抽檢都比較刺眼。封孔質(zhì)量太差的話,很快會起腐蝕斑點。第二階段:質(zhì)量萌芽狀態(tài)(1998年-2008年)這種情況在1998年之后慢慢出現(xiàn)變化,鋁型材廠從風(fēng)口開始落地,從完成訂單生產(chǎn)向保證質(zhì)量合格轉(zhuǎn)變,企業(yè)之間開始有了一定程度的競爭,質(zhì)量從口號和文件中走入生產(chǎn)一線,對客戶和訂單的影響開始加大,主要是受以下幾個因素影響:1.1997年席卷東南亞的金融危機的外圍影響,鋁加工企業(yè)感受到一絲絲寒意。2.鋁型材產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開始更新?lián)Q代。推拉窗從老70、90系列推拉窗衍生出的82、85、新90系列推拉窗開始有裝配要求,平開窗市場比例上升快,傳統(tǒng)框架式幕墻開始推出,這些產(chǎn)品的加工、安裝、使用中暴露出來的問題轉(zhuǎn)換成對鋁型材的質(zhì)量要求。3.鋁型材的產(chǎn)品種類發(fā)生變化。表面處理從單一的氧化著色,到電泳涂漆、粉末噴涂、氟碳噴漆,著色的種類從古銅系列擴展到鈦金、紫銅及染色,對產(chǎn)品制造過程和終端產(chǎn)品的要求都有提高。4.鋁型材廠的產(chǎn)能提高。鋁型材產(chǎn)品供不應(yīng)求的情況得到改變,從賣方市場向買方市場轉(zhuǎn)變,客戶選擇面變寬,鋁型材廠開始意識到質(zhì)量對于訂單的重要性。第二階段顧客開始掌握部分專業(yè)知識,關(guān)注點也開始出現(xiàn)變化,主要體現(xiàn)在如下幾點:1.膜厚:對于部分鋁型材廠的偷工減料有所察覺,知道測量各種表面處理涂層厚度。2.幾何尺寸和裝配:平開窗和幕墻使用的緊密裝配多,加工、安裝過程中對鋁型材的成型度有了更高要求,也開始認(rèn)識到基材和各種表面處理涂層的厚度對裝配的不同影響。3.表面質(zhì)量:對擠壓線紋、白斑、擦花、碰傷開始關(guān)注,對表面處理后的焊合線、雜點、光澤、起粉也開始表示不滿,起骨、分色開始投訴。4.包裝:鋁材廠的過度包裝紅利消失,顧客開始關(guān)注包裝質(zhì)量,在加強鋁型材倉儲、運輸、搬運過程防護(hù)的前提下,還要求整齊、美觀、上檔次,對包裝材料超重比較敏感。第三階段:質(zhì)量充分競爭階段(2009年-2019年)這十年,中國經(jīng)濟總量增長了2.5倍,周其仁,北京大學(xué) 發(fā)展研究院教授,中國經(jīng)濟*杰出的觀察家之一,對這十年的總結(jié)是“水大魚大”,經(jīng)濟學(xué)家吳曉波深以為然,用《激蕩十年,水大魚大》作為新作書名?;ヂ?lián)網(wǎng)與資本運作成為時代標(biāo)記,產(chǎn)品、技術(shù)、思維的迭代總是超出大家的想象,中國經(jīng)濟的發(fā)展速度不斷顛覆經(jīng)濟學(xué)家的判斷。對于傳統(tǒng)制造業(yè)的鋁加工企業(yè),分為兩個區(qū)間,2014年前,借助于房價飆升和“四萬億”政策紅利,業(yè)內(nèi)整體樂觀看好,熱衷于跑馬圈地,千畝新生產(chǎn)基地如雨后春筍般在全國各地破土動工。2015年,鋁加工產(chǎn)能增長速度與市場需求放緩的矛盾開始顯現(xiàn),資金的本質(zhì)是逐利,“脫實入虛”進(jìn)一步加劇了企業(yè)的資金壓力,鋁型材企業(yè)開始優(yōu)勝劣汰的兩極分化,質(zhì)量得到一定的重視。第三階段的客戶總體專業(yè)水平提高,涌現(xiàn)出一批管理先進(jìn)、質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)門窗幕墻專業(yè)制造商,在業(yè)內(nèi)人士眼中,在此期間生產(chǎn)的鋁合金門窗才是真正意義上的門窗產(chǎn)品,以前做的門窗,80%以上只是鋁合金型材、玻璃、五金配件的簡單混搭。此階段的質(zhì)量關(guān)注點有如下特點:1.保護(hù)膜:鋁型材生產(chǎn)廠家貼保護(hù)膜成為標(biāo)配,粘連力度變成檢驗指標(biāo),過大影響加工、施工速度,過小保護(hù)膜會脫落,影響美觀和型材防護(hù)。2.幾何尺寸:系統(tǒng)門窗、單元式幕墻、高精工業(yè)材的使用要求比較高,主要是緊密裝配尺寸、扭擰度、彎曲度、平面間隙要求高,45°拼接后的平面高低差和圓弧面過度效果都是客戶的關(guān)注重點。顧客利用鋁加工企業(yè)的相互競爭不斷試探精度極限,超高精級成為普通要求,*困難的是未區(qū)分主要尺寸,所有尺寸都嚴(yán)格要求。部分客戶直接使用冷加工的機械標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求。3.表面質(zhì)量:對線紋、白斑、擦花、碰傷、焊合線、雜點、光澤、起粉、雜色、起骨、分色不能接受,投訴概率增大。對各種個性化表面處理效果提出高要求,例如:用陽極氧化表面效果要求粉末噴涂和氟碳噴漆的雜點,用電解著色的表面效果要求有機染色的均勻性,用氟碳噴漆的表面效果要求高含量金屬色的粉末噴涂,投訴量上升。4.門窗性能:加工完成后的門窗水密性、氣密性、抗風(fēng)壓性能指標(biāo)成為新的質(zhì)量關(guān)注點,特別是水密性,有問題容易被終端客戶發(fā)現(xiàn)。有兩個場景在我的記憶中很清晰:2005年,我跟幾個地產(chǎn)界大咖溝通節(jié)能隔熱鋁合金門窗的優(yōu)點,一個副總說:“你說的我明白,關(guān)鍵是房子不是我們自己住,塑鋼窗成本低,差不多就行了”。2014年,去北方鄉(xiāng)下朋友家去玩,碰上建房,我說塑鋼差不多了,戶主說:“那不行,必須安裝隔熱斷橋鋁合金,我們這里流行這個”,那不容置疑的堅定神態(tài)深深觸動了我,中國的建筑市場,當(dāng)消費者愿意為質(zhì)量付出一定成本之時,就是質(zhì)量意識真正深入人心之時,標(biāo)志著中國消費者進(jìn)入關(guān)注質(zhì)量的成熟期。三、質(zhì)量缺陷與瑕疵的分類:目前鋁加工行業(yè)的*大矛盾之一,是客戶日趨嚴(yán)格的質(zhì)量要求,與鋁加工過程能力指數(shù)不匹配之間的矛盾,詳細(xì)展開分析太復(fù)雜,本文只針對鋁加工企業(yè)的質(zhì)量管理環(huán)節(jié),討論質(zhì)量缺陷與瑕疵的分類,將質(zhì)量缺陷作為管控重點。首先,我們看看 法律法規(guī)關(guān)于缺陷和瑕疵的定義。缺陷是指產(chǎn)品不能提供人們有權(quán)期待的性,或存在不合理的危險。主要包括設(shè)計缺陷、制造缺陷和指示缺陷?!吨腥A人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法》第四十六條本法所稱缺陷,是指產(chǎn)品存在危及人身、他人財產(chǎn)的不合理的危險;產(chǎn)品有保障人體和人身、財產(chǎn)的 標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的,是指不符合該標(biāo)準(zhǔn)。瑕疵的定義:《產(chǎn)品質(zhì)量法》第四十六條,是指產(chǎn)品不具備應(yīng)當(dāng)具備的使用性能而事先未作說明的,或不符合以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品說明書和實物樣品等方式表示的明示擔(dān)保條件,但不存在危機人身和財產(chǎn)的不合理危險的.瑕疵是指產(chǎn)品質(zhì)量不符合《產(chǎn)品質(zhì)量法》第二十六條第二款規(guī)定:“產(chǎn)品必須具備產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)具備的使用性能,但是,對產(chǎn)品存在使用性能的瑕疵作出說明的除外”、第三款規(guī)定:“符合在產(chǎn)品或者其包裝上注明采用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),符合以產(chǎn)品說明、實物樣品等方式表明的質(zhì)量狀況”規(guī)定的要求,不存在危及人身、財產(chǎn)的不合理的危險,或者未喪失原有的使用價值.缺陷:《產(chǎn)品質(zhì)量法》第四十六條,是指產(chǎn)品存在危及人身和財產(chǎn)的不合理的危險,有保障人身和財產(chǎn)的 標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的,是指不符合 標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其次,我們再看看ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組 織關(guān)于質(zhì)量和缺陷的相關(guān)解釋。質(zhì)量:客體的一組固有特性滿足要求的程度??腕w是可感知或可想象到的任何事物。要求是明示的、通常隱含的或必須履行的需求或期望。缺陷:與預(yù)期或規(guī)定用途有關(guān)的不合格。備注1:區(qū)分缺陷與不合格的概念是重要的,這是因為其中有法律內(nèi)涵,特別是與產(chǎn)品和服務(wù)責(zé)任問題有關(guān)。備注2:顧客希望的預(yù)期用途可能受供方所提供的息的性質(zhì)影響,如操作或維護(hù)說明。綜上所述,我們可以看出,與缺陷對應(yīng)的重點在于產(chǎn)品存在危及人身、他人財產(chǎn)的不合理的危險,需要承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任,對于鋁加工產(chǎn)品而言,將產(chǎn)品瑕疵在文件或日常溝通中表述為缺陷,擴大了產(chǎn)品的法律責(zé)任,對企業(yè)和相關(guān)人員是存在一定的風(fēng)險。四、質(zhì)量缺陷的控制:理解了質(zhì)量缺陷的內(nèi)涵,識別并對鋁合金型材產(chǎn)品質(zhì)量缺陷進(jìn)行分類,結(jié)合鋁加工行業(yè)制造過程,采取一定的管理措施控制。1.質(zhì)量缺陷分析:通過技術(shù)評審識別產(chǎn)品用途,評審產(chǎn)品存在的質(zhì)量隱患,出具評審意見及技術(shù)控制方案。
淺談如何提高鋁型材用粉末涂料的耐候性:噴涂在鋁型材表面的粉末涂膜的耐候性,是影響鋁型材壽命的關(guān)鍵性因素。本文主要從粉末涂料的原材料、配方結(jié)構(gòu)、制作工藝、固化條件等技術(shù)角度分析,并結(jié)合所做的實驗結(jié)果,總結(jié)出幾個提高粉末涂料耐候性的可供參考的思路,從而*終達(dá)到延長鋁型材壽命的目的。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,粉末涂料的戶外應(yīng)用越來越普遍,人們對粉末涂層耐候性和耐久性的關(guān)注度不斷提高,特別是對鋁型材、天花板、幕墻板等室外用品表面的粉末涂膜的耐候性要求越來越高。粉末涂料主要由樹脂、固化劑、助劑、顏填料等組成,噴涂在鋁型材表面的涂層隨著時間的延長,受周圍自然因素如日曬、雨淋、氧化、冷熱變化以及生物等的作用,會出現(xiàn)性能逐漸降低的現(xiàn)象,即老化。粉末涂料抑制或延緩自然老化的能力稱為耐自然老化性,簡稱耐老化性,也叫耐候性。影響粉末涂料耐候性的因素很多,其中包括粉末涂料成分中的樹脂、固化劑、顏填料、助劑等各種原材料的性能、用量、配比等內(nèi)部因素;以及粉末涂料制作過程的工藝條件和涂料的固化程度;還有涂膜的使用環(huán)境如日光(主要是紫外線)的作用、大氣的組成(氧、臭氧、工業(yè)煙霧等)、濕度(包括酸雨、鹽霧等)、溫度變化等外部因素。
從粉末涂料本身的角度來看,提高粉末涂層耐候性能主要從原材料、配方結(jié)構(gòu)以及制作工藝等方面著手。一、原材料:粉末涂料主要由樹脂、固化劑、助劑、顏填料等材料組成,這些原材料的耐候性,基本上決定了涂料的耐候性。因此,要提高粉末涂料的耐候性能,首先要選擇耐候性能滿足鋁型材行業(yè)要求的原材料,而且這些耐候性合格的原材料也要滿足涂膜的其他性能。當(dāng)涂膜的各項性能相互間產(chǎn)生沖突時,可以根據(jù)客戶的要求側(cè)重于某項性能,但是人工加速老化試驗結(jié)果要滿足GB 5237.4-2008中加速耐候性的要求。1.樹脂:因為樹脂是粉末涂料的主要成膜物質(zhì),是決定粉末涂料性質(zhì)和涂膜性能的*主要成分,所以樹脂的選擇至關(guān)重要。選取市面上大型廠家常用的鋁型材用粉末涂料聚酯樹脂,使用同一配方結(jié)構(gòu)和相同制作工藝分別制粉進(jìn)行300小時耐老化試驗以及涂膜外觀比較,結(jié)果如表1所示。(加速老化條件為8小時光照,4小時凝露循環(huán);UVB-313EL燈,輻照度0.65W/㎡,光照溫度60℃;凝露溫度50℃)由試驗結(jié)果可知,樹脂D、F、H在通一系列的樹脂中耐候性較好,但這種樹脂的缺點是分子量大,熔融黏度高,如果應(yīng)用在平面粉中*終會導(dǎo)致涂膜流平性能差。所以,通過在粉末涂料配方中選用耐候性能好的樹脂來提高平面粉的耐候性能時,必須考慮到涂膜的流平是否會變差,變差之后客戶能否接受。2.固化劑:盡管HAA體系的固化劑環(huán)保型眾所周知,但是它的缺點是固化反應(yīng)有副產(chǎn)物形成,厚噴時容易產(chǎn)生針孔、豬毛孔等弊端,涂膜過烘烤耐泛黃性和耐久性不如TGIC體系。[1]鋁型材行業(yè)目前難以接受HAA體系的這些弊端,或者說是大部分粉末廠家沒有解決這些弊端,所以鋁型材用粉末涂料還是以TGIC體系為主。固化劑TGIC對粉末涂料的耐候性能也有一定的影響。
經(jīng)過對國內(nèi)三家銷售量排名靠前的廠家的TGIC進(jìn)行耐老化檢測,發(fā)現(xiàn)它們的耐老化性能基本一致,無較大的差別。因此,在通過固化劑TGIC的選擇上去提高粉末涂料的耐候性,并無多大的意義。3.顏料:顏料對粉末涂料耐候性的影響在原材料中是除了樹脂之外影響*大的因素,因為顏料在使用過程中會褪色,所以對于鋁型材用粉末涂料的顏料的選擇也很重要。市場上即使是用一種顏色的顏料,它的品種非常多,不同品種的色相、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性等性能千差萬別,這給我們粉末涂料廠家的選擇帶來很大的難度。顏料按化學(xué)組成分為無機顏料和有機顏料,它們的優(yōu)缺點如表2所示。顏料的選擇要從多方面考慮,如顏料的色相、著色力、遮蓋力、耐熱性、耐候耐光性、耐沸水性、毒性等等;而且由于一些顏料可能帶有對樹脂和固化劑起到促進(jìn)作用的活性基團(tuán),所以也要考慮顏料對涂料反應(yīng)速度、粘度的影響。為了提高粉末涂料的耐候性,顏料要選擇耐光性在7-8級(8級*好),耐候性4-5級(5級*好)的品種,同時耐熱性和耐沸水性要滿足鋁型材行業(yè)的使用要求。從表2可知,由顏料本身的性質(zhì)決定,有機顏料的耐光性和耐候性有限,而無機顏料不夠鮮艷,所以一些鮮艷顏色的粉末大多使用了耐光性和耐候性有限的有機鮮艷顏料,這就是鮮艷顏色的涂膜耐老化色差較大的主要原因。因此,為了保證鮮艷顏色涂膜的耐候性,除了選用耐候性能優(yōu)異的其他材料,更加要注意顏料的選擇。4.填料:填料的重要功能是添加到粉末涂料中以后,能夠改進(jìn)涂膜的硬度、剛性和耐劃傷性等物理力學(xué)性能,同時有利于改進(jìn)粉末涂料的貯存穩(wěn)定性、松散性和帶電等性能。[3]鋁型材粉末涂料中*常用的填料為硫酸鋇,經(jīng)過對多個廠家的硫酸鋇進(jìn)行耐老化檢測,發(fā)現(xiàn)耐候性能無明顯差別。因此,為了保證涂料的耐候性,必須使用純度高的硫酸鋇作為填料。硫酸鋇進(jìn)倉前必須經(jīng)過檢驗,使用10%的鹽酸溶液是*簡單快捷的方法,可以快速檢測出硫酸是否含有碳酸鈣,碳酸鈣會降低涂料的耐候性能,不能作為鋁型材用粉末涂料的填料。5.助劑:在粉末涂料配方中,助劑的用量很少,但在一般粉末涂料配方組成中是不可缺少的成分,而且對涂膜的外觀及某些性能起決定性作用。經(jīng)過對各國內(nèi)大型廠家同類助劑進(jìn)行加速老化對比試驗后,發(fā)現(xiàn)不同廠家的流平劑、光亮劑、安息香等對涂膜耐老化性能影響不大;而不同廠家的蠟粉、消光劑對涂膜耐老化的影響較大。因此,為了提高粉末涂料的耐候性,可以考慮使用耐老化性能好的蠟粉和消光劑。二、配方結(jié)構(gòu):通過粉末涂料中聚酯樹脂的酸值和固化劑羥基當(dāng)量的計算,設(shè)計合適的固化劑用量,并通過加速老化試驗的驗證,使用*佳的固化劑用量,使涂料在固化時能夠充分固化,從而達(dá)到*好的耐候性能。
在滿足粉末涂料各項性能的前提下,盡量在配方中減少原材料的種類,特別是對涂膜耐候性起負(fù)作用的材料。在不影響涂膜遮蓋力以及硬度、耐磨性的前提下,適當(dāng)降低配方中的顏料(特別是吸油量大的顏料)和填料的用量,使配方中的顏料能夠在熔融混煉過程充分被樹脂包覆,在涂膜的使用過程中減少顏料的顏色變化,從而達(dá)到提高涂膜耐候性的目的。三、制作工藝:粉末涂料制作過程主要包括預(yù)混合、熔融擠出、壓片破碎、分級粉碎四個階段,其中預(yù)混合、熔融擠出兩個工藝對粉末涂料的耐候性能有很大影響。預(yù)混合的作用是為了使粉末涂料配方中的各種原材料組成分散均勻,為熔融擠出打下良好的基礎(chǔ)。為了提高耐候性,在預(yù)混合階段,原材料必須按一定的先后順序進(jìn)行投料,而且投料量控制在混料缸容量的20%-80%,并適當(dāng)延長混合時間。熔融擠出是為了使粉末涂料組成中的各種成分混合均勻,也就是達(dá)到粉末涂料成品中的每個粒子組成成分一樣。為了提高耐候性,在熔融擠出階段,在不出現(xiàn)膠化粒子的前提下,適當(dāng)提高擠出機溫度(特別是在氣溫較低的情況下),使樹脂熔融成一種流體,保證顏料能有良好的潤濕和獲得*大的剪切力,有利于顏料等的高度分散,使各組分成為一個均勻的體系;在保證生產(chǎn)進(jìn)度的同時,可以適當(dāng)降低擠出速度,保證物料有充足的熔融混煉時間;從而提高混煉效果,使粉末涂料中的顏料填料被樹脂充分包覆,而且各種原材料成分粒子分散均勻,特別是固化劑和樹脂能按配方的比例混煉均勻,固化時涂膜能夠充分固化,從而增加涂膜的表面致密性,*終提高粉末涂層的耐候性。四、固化條件:粉末涂料只有充分固化的情況下,樹脂的高分子鏈才會和固化劑完全交聯(lián),各項物理化學(xué)性能才會達(dá)到*佳狀態(tài),耐候性能也不例外。因此,提高耐候性能必須使粉末涂料充分固化,固化時要控制好溫度和時間。綜上所述,對于提高鋁型材用粉末涂料的耐候性,可參考如下思路:選用耐候性能好且流平不至于太差的樹脂;注意鮮艷顏料、蠟粉、消光劑的選擇;設(shè)計有利于提高涂膜耐候性的配方結(jié)構(gòu);控制好粉末涂料生產(chǎn)工藝。
從粉末涂料本身的角度來看,提高粉末涂層耐候性能主要從原材料、配方結(jié)構(gòu)以及制作工藝等方面著手。一、原材料:粉末涂料主要由樹脂、固化劑、助劑、顏填料等材料組成,這些原材料的耐候性,基本上決定了涂料的耐候性。因此,要提高粉末涂料的耐候性能,首先要選擇耐候性能滿足鋁型材行業(yè)要求的原材料,而且這些耐候性合格的原材料也要滿足涂膜的其他性能。當(dāng)涂膜的各項性能相互間產(chǎn)生沖突時,可以根據(jù)客戶的要求側(cè)重于某項性能,但是人工加速老化試驗結(jié)果要滿足GB 5237.4-2008中加速耐候性的要求。1.樹脂:因為樹脂是粉末涂料的主要成膜物質(zhì),是決定粉末涂料性質(zhì)和涂膜性能的*主要成分,所以樹脂的選擇至關(guān)重要。選取市面上大型廠家常用的鋁型材用粉末涂料聚酯樹脂,使用同一配方結(jié)構(gòu)和相同制作工藝分別制粉進(jìn)行300小時耐老化試驗以及涂膜外觀比較,結(jié)果如表1所示。(加速老化條件為8小時光照,4小時凝露循環(huán);UVB-313EL燈,輻照度0.65W/㎡,光照溫度60℃;凝露溫度50℃)由試驗結(jié)果可知,樹脂D、F、H在通一系列的樹脂中耐候性較好,但這種樹脂的缺點是分子量大,熔融黏度高,如果應(yīng)用在平面粉中*終會導(dǎo)致涂膜流平性能差。所以,通過在粉末涂料配方中選用耐候性能好的樹脂來提高平面粉的耐候性能時,必須考慮到涂膜的流平是否會變差,變差之后客戶能否接受。2.固化劑:盡管HAA體系的固化劑環(huán)保型眾所周知,但是它的缺點是固化反應(yīng)有副產(chǎn)物形成,厚噴時容易產(chǎn)生針孔、豬毛孔等弊端,涂膜過烘烤耐泛黃性和耐久性不如TGIC體系。[1]鋁型材行業(yè)目前難以接受HAA體系的這些弊端,或者說是大部分粉末廠家沒有解決這些弊端,所以鋁型材用粉末涂料還是以TGIC體系為主。固化劑TGIC對粉末涂料的耐候性能也有一定的影響。
經(jīng)過對國內(nèi)三家銷售量排名靠前的廠家的TGIC進(jìn)行耐老化檢測,發(fā)現(xiàn)它們的耐老化性能基本一致,無較大的差別。因此,在通過固化劑TGIC的選擇上去提高粉末涂料的耐候性,并無多大的意義。3.顏料:顏料對粉末涂料耐候性的影響在原材料中是除了樹脂之外影響*大的因素,因為顏料在使用過程中會褪色,所以對于鋁型材用粉末涂料的顏料的選擇也很重要。市場上即使是用一種顏色的顏料,它的品種非常多,不同品種的色相、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性等性能千差萬別,這給我們粉末涂料廠家的選擇帶來很大的難度。顏料按化學(xué)組成分為無機顏料和有機顏料,它們的優(yōu)缺點如表2所示。顏料的選擇要從多方面考慮,如顏料的色相、著色力、遮蓋力、耐熱性、耐候耐光性、耐沸水性、毒性等等;而且由于一些顏料可能帶有對樹脂和固化劑起到促進(jìn)作用的活性基團(tuán),所以也要考慮顏料對涂料反應(yīng)速度、粘度的影響。為了提高粉末涂料的耐候性,顏料要選擇耐光性在7-8級(8級*好),耐候性4-5級(5級*好)的品種,同時耐熱性和耐沸水性要滿足鋁型材行業(yè)的使用要求。從表2可知,由顏料本身的性質(zhì)決定,有機顏料的耐光性和耐候性有限,而無機顏料不夠鮮艷,所以一些鮮艷顏色的粉末大多使用了耐光性和耐候性有限的有機鮮艷顏料,這就是鮮艷顏色的涂膜耐老化色差較大的主要原因。因此,為了保證鮮艷顏色涂膜的耐候性,除了選用耐候性能優(yōu)異的其他材料,更加要注意顏料的選擇。4.填料:填料的重要功能是添加到粉末涂料中以后,能夠改進(jìn)涂膜的硬度、剛性和耐劃傷性等物理力學(xué)性能,同時有利于改進(jìn)粉末涂料的貯存穩(wěn)定性、松散性和帶電等性能。[3]鋁型材粉末涂料中*常用的填料為硫酸鋇,經(jīng)過對多個廠家的硫酸鋇進(jìn)行耐老化檢測,發(fā)現(xiàn)耐候性能無明顯差別。因此,為了保證涂料的耐候性,必須使用純度高的硫酸鋇作為填料。硫酸鋇進(jìn)倉前必須經(jīng)過檢驗,使用10%的鹽酸溶液是*簡單快捷的方法,可以快速檢測出硫酸是否含有碳酸鈣,碳酸鈣會降低涂料的耐候性能,不能作為鋁型材用粉末涂料的填料。5.助劑:在粉末涂料配方中,助劑的用量很少,但在一般粉末涂料配方組成中是不可缺少的成分,而且對涂膜的外觀及某些性能起決定性作用。經(jīng)過對各國內(nèi)大型廠家同類助劑進(jìn)行加速老化對比試驗后,發(fā)現(xiàn)不同廠家的流平劑、光亮劑、安息香等對涂膜耐老化性能影響不大;而不同廠家的蠟粉、消光劑對涂膜耐老化的影響較大。因此,為了提高粉末涂料的耐候性,可以考慮使用耐老化性能好的蠟粉和消光劑。二、配方結(jié)構(gòu):通過粉末涂料中聚酯樹脂的酸值和固化劑羥基當(dāng)量的計算,設(shè)計合適的固化劑用量,并通過加速老化試驗的驗證,使用*佳的固化劑用量,使涂料在固化時能夠充分固化,從而達(dá)到*好的耐候性能。
在滿足粉末涂料各項性能的前提下,盡量在配方中減少原材料的種類,特別是對涂膜耐候性起負(fù)作用的材料。在不影響涂膜遮蓋力以及硬度、耐磨性的前提下,適當(dāng)降低配方中的顏料(特別是吸油量大的顏料)和填料的用量,使配方中的顏料能夠在熔融混煉過程充分被樹脂包覆,在涂膜的使用過程中減少顏料的顏色變化,從而達(dá)到提高涂膜耐候性的目的。三、制作工藝:粉末涂料制作過程主要包括預(yù)混合、熔融擠出、壓片破碎、分級粉碎四個階段,其中預(yù)混合、熔融擠出兩個工藝對粉末涂料的耐候性能有很大影響。預(yù)混合的作用是為了使粉末涂料配方中的各種原材料組成分散均勻,為熔融擠出打下良好的基礎(chǔ)。為了提高耐候性,在預(yù)混合階段,原材料必須按一定的先后順序進(jìn)行投料,而且投料量控制在混料缸容量的20%-80%,并適當(dāng)延長混合時間。熔融擠出是為了使粉末涂料組成中的各種成分混合均勻,也就是達(dá)到粉末涂料成品中的每個粒子組成成分一樣。為了提高耐候性,在熔融擠出階段,在不出現(xiàn)膠化粒子的前提下,適當(dāng)提高擠出機溫度(特別是在氣溫較低的情況下),使樹脂熔融成一種流體,保證顏料能有良好的潤濕和獲得*大的剪切力,有利于顏料等的高度分散,使各組分成為一個均勻的體系;在保證生產(chǎn)進(jìn)度的同時,可以適當(dāng)降低擠出速度,保證物料有充足的熔融混煉時間;從而提高混煉效果,使粉末涂料中的顏料填料被樹脂充分包覆,而且各種原材料成分粒子分散均勻,特別是固化劑和樹脂能按配方的比例混煉均勻,固化時涂膜能夠充分固化,從而增加涂膜的表面致密性,*終提高粉末涂層的耐候性。四、固化條件:粉末涂料只有充分固化的情況下,樹脂的高分子鏈才會和固化劑完全交聯(lián),各項物理化學(xué)性能才會達(dá)到*佳狀態(tài),耐候性能也不例外。因此,提高耐候性能必須使粉末涂料充分固化,固化時要控制好溫度和時間。綜上所述,對于提高鋁型材用粉末涂料的耐候性,可參考如下思路:選用耐候性能好且流平不至于太差的樹脂;注意鮮艷顏料、蠟粉、消光劑的選擇;設(shè)計有利于提高涂膜耐候性的配方結(jié)構(gòu);控制好粉末涂料生產(chǎn)工藝。
電泳工業(yè)鋁型材黃變現(xiàn)象的原因總結(jié)出以下幾點:電泳涂漆本身;氧化導(dǎo)電不良;電泳前水洗不徹底;固化過度;氧化槽液被硝酸污染。1.氧化時工業(yè)鋁型材導(dǎo)電不良引起的黃變現(xiàn)象:工業(yè)鋁型材與導(dǎo)電桿接觸不良,接點處的電阻就會大增,型材端頭就會發(fā)熱,氧化膜生成過快并伴有燒灼現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)氧化膜的粉化。這時的氧化膜有些渾濁,顏色出現(xiàn)黃變,如果再進(jìn)行電泳生產(chǎn)就會出現(xiàn)非常明顯的黃變現(xiàn)象。這種黃變現(xiàn)象一般情況下一排里只有幾支,并且基本上都是出現(xiàn)在型材的端頭。因此,一定要采取措施來保證工業(yè)鋁型材與導(dǎo)電桿接觸良好。2.電泳前水洗不徹底引起的黃變現(xiàn)象:氧化膜是蜂窩狀的,其多孔狀的結(jié)構(gòu)就決定了氧化膜孔中會殘留硫酸。眾所周知,用來電泳的型材如果水洗不徹底,就很有可能出現(xiàn)黃變現(xiàn)象。對于這種黃變現(xiàn)象,一般都認(rèn)為是氧化膜孔里的酸根與電泳漆反應(yīng)從而使電泳漆膜發(fā)生的黃變,其實這種黃變不是漆膜發(fā)生的黃變,而是氧化膜的黃變。正常的氧化膜是清澈、透明的,如果氧化膜孔里殘留較多的硫酸根,高溫情況下,氧化膜就會與硫酸根發(fā)生反應(yīng),從而使清澈、透明的氧化膜變得渾濁,透明性下降;同時再加上電泳漆膜的高透明性,對光線的高反射性,從而使這種缺陷得到進(jìn)一步放大,就形成所說的黃變。因此,電泳前的幾道水洗非常關(guān)鍵,不僅要保證水洗水質(zhì),還要保證水洗溫度和水洗時間。3.氧化槽液被硝酸污染而引起的黃變現(xiàn)象:為了達(dá)到較好的除灰效果,在中和槽里添加一定比例的硝酸本無可厚非,但是如果中和后水洗控制不好,硝酸就會被帶到氧化槽,工業(yè)鋁型材氧化槽里的硝酸根達(dá)到一定濃度時,就會對氧化造成一定的影響,甚至引起電泳型材的黃變。氧化過程中,進(jìn)入氧化膜孔中的硝酸根會對氧化膜起到刻蝕作用,腐蝕氧化膜的阻擋層,使氧化膜孔變深,進(jìn)而改變膜孔的結(jié)構(gòu)。這種腐蝕對氧化膜產(chǎn)生兩種影響:1、氧化膜的阻擋層變薄,與鋁基體接合的緊密性變差,進(jìn)而造成氧化膜的附著力降低。2、在正常水洗條件下,很難把膜孔中的硫酸根除去。這種條件下所生產(chǎn)的電泳型材同樣會有黃變現(xiàn)象。怎樣來避免這種黃變現(xiàn)象呢?在燙洗槽前的純水槽中添加中和劑,調(diào)PH值8~9.5,水洗2~3分鐘,用胺根中和氧化膜孔中的硫酸根,再進(jìn)行電泳生產(chǎn),就不會出現(xiàn)黃變現(xiàn)象了。4.固化過度引起的黃變現(xiàn)象:目前市場上所使用電泳漆基本都是在180℃X30min條件下烘烤固化的。在正常條件下,漆膜基本上不會發(fā)生黃變。但是有的鋁型材生產(chǎn)廠家固化爐溫度很不均勻,局部溫度甚至相差30℃以上;有的廠家固化爐的溫控系統(tǒng)差,實際溫度與顯示溫度相差太大,質(zhì)量較差的電泳漆在這種條件下黃變現(xiàn)象非常明顯,甚至像著了色似的。質(zhì)量好的電泳漆對這種極端條件的承受能力比較強,有的電泳漆即使在230℃的條件下烘烤,也不會發(fā)生黃變現(xiàn)象。為了防止黃變的產(chǎn)生,爐溫的均勻性、溫控系統(tǒng)的靈敏性是必需的,使用質(zhì)量好的電泳漆也是必要的。5.電泳漆本身引起的黃變現(xiàn)象:陽極電泳漆主要是由丙烯酸樹脂和胺基樹脂組成的。電泳型材在烘烤過程中,樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),生成平整、透明的涂膜。但是有些電泳漆廠家由于生產(chǎn)工藝的不成熟,或者是為了降低成本使用質(zhì)量較差的化工原料,從而導(dǎo)致其固化范圍比較窄。烘烤稍有不足,漆膜硬度不夠;烘烤稍稍過了頭,漆膜就會發(fā)生黃變,給生產(chǎn)管理帶來一定的困難。所以建議大家還是選用產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、有一定知名度的涂料供應(yīng)商。
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