1、前言：
粉末涂料因完全不含溶剂，可以全部转化成涂膜，其涂装效率高、保护和装饰综合性能好等优点，受到全世界的广泛重视，从而获得飞速发展。近年来，随着国家出台更为严厉的取代和淘汰油漆了产品的政策，水性涂料和粉末涂料成了首选，因此在金属建筑材料等方面的应用成为必然，粉末涂料以其优异的耐久性、装饰性和加工成形性等特点，广泛应用于建筑物的各个方面。而铝型材因其加工性能佳、质轻等特点，用量占金属建材的80%以上。自20世纪70年代初粉末涂料问世以来，其在铝型材方面的应用迅速增长。目前，粉末涂料在铝型材方面的应用已由欧洲扩大到美洲、澳洲、远东、中东和非洲。在铝型材的涂装中，具有代表性的粉末涂料品种有环氧树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂及氟碳树脂粉末涂料等。作为应用，如部分铝框架、门窗、阳台、走廊、隔墙板等高防腐蚀性的铝型材，大多数采用聚酯、丙烯酸粉末涂料。此外，由于环氧树脂粉末涂料具有优异的附着性、防腐蚀性，但耐候性稍差，故一般用于室内或作为底漆使用。
既然粉末涂料在铝型材上应用如此广泛，那么应用在铝型材上的粉末涂料，就应该满足铝型材喷涂和应用的要求。而聚酯树脂作为粉末涂料的最重要组成部分，粉末涂料的各型性能（如耐候性、耐水性、机械性能等等）与聚酯树脂的质量密不可分，安徽神剑新材料股份有限公司作为粉末涂料行业新材料的第一家上市企业，做为业界领先的聚酯生产厂家，为粉末涂料在铝型材方面的应用贡献一份力量。下文就关于铝型材用粉末涂料应在哪些主要方面选择树脂做个简述，并结合一些聚酯树脂的试验数据加以验证。
2、树脂耐候性的选择
2.1耐候性的检测方法：
铝型材大部分应用场合都在户外，所以户外铝型材用粉末涂料首先考虑的应是涂层的耐候性。根据GB5237.4-2008《铝合金建筑型材第四部分粉末喷涂型材》标准规定，对铝合金型材涂层的耐候性检测采用氙灯人工加速老化试验判定，并划分如下两个等级（见表1）。
表1：氙灯人工加速老化试验等级判定表
2.2树脂耐候性影响因素：
聚酯树脂是粉末涂料中比例最多最重要的组成部分，其耐候性的高低直接决定了涂层的耐候性。因不同厂家和不同牌号的树脂因原材料和工艺条件不同，其耐候性也存在一定的差异。聚酯树脂其实就是多元酸与多元醇的酯化和缩聚反应合成而成的，故其原材料的使用和工艺的合理化直接决定了聚酯树脂的耐候等级，通常情况下，合成聚酯树脂时选用的耐候性较好的原材料越多（如IPA、CHDA、NPG、CHDM等），其聚酯树脂耐候等级越高，但实际生产聚酯树脂时还要综合考虑其他性能和工艺等因素。以下列举部分铝型材用聚酯树脂的耐候试验结果（QUVA老化、氙灯老化、佛罗里达暴晒），分别见表2、表3、表4。
表2：为部分产品QUV老化试验结果
表3：为部分产品氙灯老化试验结果
表4：为部分产品佛罗里达暴晒一年试验结果（产品还在暴晒中）
3、耐盐雾腐蚀性
盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。同时，氯离子含有一定的水合能，易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧，把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品极坏的不良反应。
耐盐雾腐蚀的涂层能很好地对底材进行有效的防护，延缓基材的腐蚀速度，从而增加基材的使用寿命。盐雾试验的结果的优劣影响因素主要有：（1）前期底材的预处理，不同磷化液和不同的处理工艺条件，对测试结果有很大的影响，一般未经过任何预处理的铝板或钢板，在经过480个小时的盐雾试验后，十字交叉划线处，或出现大量的鼓泡，涂层剥落现象严重。（2）试验条件的影响，试验溶液的浓度、PH值、喷雾压力、温度、喷雾量等。（3）粉末体系交联密度的影响，随着交联密度的提高，能有效减缓盐雾试验时对底材的腐蚀。而粉末体系的交联密度很大程度是取决于树脂的交联密度，即树脂的支化度越高，参与反应的基团数越多，越有利于提高粉末体系的交联密度（4）涂层附着力的影响，附着力影响着盐雾试验时涂层的起泡现象，因为涂层起泡是因为在腐蚀过程中，涂层局部丧失附着力从底材表面脱落造成的。故选择一款附着力优秀的树脂或添加一些助剂可以很好地提高粉末涂料的附着力。（5）颜基比及颜填料的选择等其他影响因素。以下为部分产品的耐中性盐雾试验结果，见表5。
4、树脂耐水性的选择
随着铝型材的应用场合越来越广，一些户外用品（如建筑用铝型材、铝合金幕墙板、交通设施、户外家具和花园设施），以及长期在潮湿环境下工作的室内用品（如洗衣机、电冰箱等家用电器和厨卫用品）对涂层的耐水性、耐水煮性的要求越来越苛刻。再如一些工期较长的大型建筑项目中使用的铝型材，由于工期较长，部分铝型材长期在阳光和雨水的侵蚀下，出现表面失光、起泡、色差变化大等现象。为了满足这些特殊产品的应用，需要我们技术人员共同努力，将粉末涂料的耐水性能不断改善，不断提升。影响粉末涂料的耐水性因素有很多，如树脂、固化剂、工艺、颜填料、助剂等，其中树脂对粉末涂料的耐水性影响非常明显，故本文在此只对树脂的耐水性选择作个简单的分析。首先我们先了解一下耐水性的测试方法：
4.1粉末涂料耐水性测试方法：
热固性粉末涂料涂层的耐水性按GB/T 1733-1993标准测定。GB/T 1733-1993标准中有甲法和乙法两种测试方法，其中甲法的测试水温是23±2℃，乙法是在沸水状态下测试。因为乙法相对甲法具有一定的加速性，缩短了测试时间，故被选作为热固性粉末涂料行业标准的耐水性测试方法。其中有以下几点注意事项：①测试样板的底材为马口铁；②测试用水为蒸馏水或去离子水，符合GB 6682中三级水规定的要求；③测试前应将待测样板用1:1的石蜡和松香混合物封边，封边宽度2-3mm;④测试样板至少三块或三块以上，且测试时，要使样板长度的2/3浸泡于水中；⑤测试结束后，取出样板后应立即用流水冲洗掉表面异物，再用滤纸或脱脂棉吸干表面水分再进行观察检测。
4.2影响树脂耐水性的因素：
合成聚酯树脂的多元酸和多元醇种类众多，酸类主要有PTA、IPA、己二酸、富马酸等，醇类主要有NPG、EG、DEG、丙二醇等。其中酸类PTA、IPA都具有苯环结构，苯环具有非常稳定的分子结构，故合成聚酯后耐水性较己二酸、富马酸等脂肪族酸类有明显优势；醇类NPG与丙二醇也因其稳定的化学结构，在合成聚酯后耐水性也较其他醇类优异。但合成聚酯除了满足一定的耐水性外，还要考虑机械性能、光泽、流平、耐候等等其他方面性能以及使用的场合和成本因素，所以合成耐水性的聚酯时只能尽可能多的考虑添加耐水性较好的原材料。
除了原材料的影响因素外，树脂的分子量分布也影响着树脂的耐水性，经试验验证，聚酯树脂的分子量分布越窄，其耐水性越突出。以下列举部分产品的耐水性结果，见表6。
表6：国内部分产品耐水性试验结果
5、总结
本文就铝型材用粉末涂料在实际应用过程中，聚酯树脂对粉末涂料的耐候性、耐盐雾性、耐水性等主要性能方面的影响作了简单的分析，并例举实际试验结果以供参考。
铝型材粉末涂料在应用过程中，除了以上对树脂的耐候性、耐水性、耐盐雾性提出要求外，还有很多其他方面提出要求，如树脂的机械性能、柔韧性、储存性、转印性等等。随着铝型材应用的场合越来越广泛，许多新的需求也在不断增多。例如随着节能环保的意识提高，低温型粉末涂料越来越受欢迎。还有铝型材在喷涂一些大型复杂工件时，静电喷涂因法拉第效应出现上粉难、出现死角等问题，摩擦枪型粉末涂料应运而生等等。这些不仅需要粉末技术人员不断研发，也需要应用厂商不断提出宝贵意见。
