La résistance aux intempéries du revêtement en poudre pulvérisé sur la surface des profilés en aluminium est un facteur clé affectant la durée de vie des profilés en aluminium. Cet article l'analyse principalement du point de vue technique tels que les matières premières des revêtements en poudre, la structure de la formulation, le processus de fabrication et les conditions de durcissement, et, combiné avec des résultats expérimentaux, résume plusieurs idées pour améliorer la résistance aux intempéries des revêtements en poudre comme référence, atteignant ainsi finalement l'objectif de prolonger la durée de vie des profilés en aluminium.
Avec le développement rapide de l'économie, l'application extérieure de revêtements en poudre est devenue de plus en plus courante et les gens accordent davantage d'attention à la résistance aux intempéries et à la durabilité des revêtements en poudre, en particulier aux exigences de résistance aux intempéries pour les revêtements en poudre sur les surfaces des profilés en aluminium, des plafonds, des panneaux de murs-rideaux et d'autres produits extérieurs.
Les revêtements en poudre sont principalement composés de résine, d'agents de durcissement, d'additifs, de pigments et de charges. Le revêtement pulvérisé sur la surface des profilés en aluminium subira progressivement une dégradation de ses performances au fil du temps en raison de facteurs environnementaux naturels tels que la lumière du soleil, la pluie, l'oxydation, les changements de température et les micro-organismes, appelés vieillissement. La capacité des revêtements en poudre à inhiber ou à ralentir le vieillissement naturel est appelée résistance au vieillissement naturel, ou simplement résistance au vieillissement, également appelée résistance aux intempéries.
De nombreux facteurs affectent la résistance aux intempéries des revêtements en poudre. Ceux-ci incluent des facteurs internes tels que les propriétés, les quantités et les proportions de diverses matières premières dans le revêtement en poudre, notamment la résine, les agents de durcissement, les pigments et les additifs ; les conditions technologiques lors du processus de fabrication du revêtement en poudre et le degré de durcissement du revêtement ; ainsi que des facteurs externes liés à l'environnement dans lequel le revêtement est utilisé, tels que l'effet de la lumière du soleil (principalement le rayonnement ultraviolet), la composition de l'atmosphère (oxygène, ozone, fumée industrielle, etc.), l'humidité (y compris les pluies acides et les brouillards salins) et les changements de température.
Du point de vue du revêtement en poudre lui-même, l'amélioration de la résistance aux intempéries des revêtements en poudre implique principalement des aspects tels que les matières premières, la structure de la formulation et le processus de fabrication.
1. Matières premières
Les revêtements en poudre sont principalement composés de résine, d'agents de durcissement, d'additifs, de pigments et de charges. La résistance aux intempéries de ces matières premières détermine essentiellement la résistance aux intempéries du revêtement. Par conséquent, pour améliorer la résistance aux intempéries des revêtements en poudre, il est d’abord nécessaire de sélectionner des matières premières dont la résistance aux intempéries répond aux exigences de l’industrie des profilés en aluminium. Ces matières premières résistantes aux intempéries-doivent également répondre à d'autres exigences de performance du film de revêtement. Lorsqu'il existe un conflit entre diverses caractéristiques de performance du film de revêtement, des propriétés spécifiques peuvent être priorisées en fonction des exigences du client, mais les résultats des tests de vieillissement accéléré doivent répondre aux exigences spécifiées de résistance aux intempéries accélérées.
1. Résine
Étant donné que la résine est la principale substance filmogène des revêtements en poudre et le principal composant qui détermine les propriétés des revêtements en poudre et les performances du film de revêtement, le choix de la résine est crucial. Les résines polyester couramment utilisées pour le revêtement en poudre des profilés en aluminium par les principaux fabricants du marché ont été sélectionnées. En utilisant la même structure de formulation et le même processus de production, les poudres ont été préparées séparément pour un test de résistance au vieillissement de 300 heures et pour comparer l'apparence du film de revêtement.
(Conditions de vieillissement accéléré : 8 heures de lumière, 4 heures de cycle de condensation ; lampe UVB-313EL, irradiance 0,65 W/㎡, température d'éclairage 60 degrés ; température de condensation 50 degrés)
D'après les résultats des tests, il ressort que les résines D, F et H ont une résistance aux intempéries relativement meilleure parmi la série de résines. Cependant, l'inconvénient de ces résines est leur poids moléculaire élevé et leur viscosité à l'état fondu élevée. S'ils sont appliqués en poudres plates, ils conduiront finalement à de mauvaises performances de nivellement du film. Par conséquent, lors de la sélection de résines ayant une bonne résistance aux intempéries pour améliorer la résistance aux intempéries des poudres plates dans les formulations de revêtement en poudre, il est nécessaire de déterminer si le nivellement du film va se détériorer et si le client peut accepter la détérioration.
2. Agents de durcissement
Bien que les agents de durcissement à base de HAA-sont réputés-pour être respectueux de l'environnement, leur inconvénient est que la réaction de durcissement produit des sous-produits, ce qui peut entraîner des problèmes tels que des trous d'épingle et des cratères lors d'une pulvérisation épaisse. Le film sur-cuit a également une résistance au jaunissement et une durabilité inférieures à celles du système TGIC. [1] L'industrie des profilés en aluminium a actuellement du mal à accepter ces défauts du système HAA, ou la plupart des fabricants de poudre n'ont pas résolu ces problèmes, c'est pourquoi les revêtements en poudre pour profilés en aluminium utilisent encore principalement le système TGIC. Le durcisseur TGIC a également un certain impact sur la résistance aux intempéries des peintures en poudre.
3.Pigment
Les pigments sont le deuxième facteur le plus influent sur la résistance aux intempéries des revêtements en poudre après les résines, car les pigments peuvent s'estomper pendant l'utilisation. C’est pourquoi le choix des pigments pour le revêtement en poudre des profilés en aluminium est également très important. Même pour une seule couleur de pigment sur le marché, il existe de nombreuses variétés, et différentes variétés varient considérablement en termes de teinte, de pouvoir colorant, de pouvoir couvrant, de résistance aux intempéries, de résistance à la chaleur et d'autres propriétés, ce qui pose des difficultés considérables aux fabricants de revêtements en poudre dans leur choix. Les pigments sont chimiquement classés en pigments inorganiques et organiques, ainsi que leurs avantages et inconvénients respectifs.
La sélection des pigments doit prendre en compte plusieurs facteurs, tels que la teinte du pigment, le pouvoir colorant, le pouvoir couvrant, la résistance à la chaleur, la résistance aux intempéries et à la lumière, la résistance à l'eau bouillante, la toxicité, etc. De plus, étant donné que certains pigments peuvent contenir des groupes actifs susceptibles de favoriser l'action des résines et des agents de durcissement, il est également nécessaire de prendre en compte l'impact des pigments sur la vitesse de réaction et la viscosité du revêtement.
Pour améliorer la résistance aux intempéries des revêtements en poudre, les pigments doivent être choisis avec un indice de résistance à la lumière de 7 à 8 (8 étant le meilleur) et un indice de résistance aux intempéries de 4 à 5 (5 étant le meilleur). Dans le même temps, la résistance à la chaleur et à l’eau bouillante doit répondre aux exigences de l’industrie des profilés en aluminium.
Déterminés par la nature des pigments eux-mêmes, les pigments organiques ont une résistance à la lumière et aux intempéries limitée, tandis que les pigments inorganiques ne sont pas assez brillants. Par conséquent, les poudres de couleur vive-utilisent principalement des pigments organiques brillants, qui ont une résistance à la lumière et aux intempéries limitée. C'est la principale raison pour laquelle les revêtements de couleur vive-présentent de plus grandes différences de couleur liées au vieillissement-. Par conséquent, pour garantir la résistance aux intempéries des revêtements de couleurs vives-, outre la sélection d'autres matériaux présentant une excellente résistance aux intempéries, une plus grande attention doit être accordée à la sélection des pigments.
4. Remplisseurs
La fonction principale des charges est que lorsqu'elles sont ajoutées aux revêtements en poudre, elles peuvent améliorer les propriétés physiques et mécaniques du film de revêtement, telles que la dureté, la rigidité et la résistance aux rayures, tout en contribuant également à améliorer la stabilité au stockage, le relâchement et les propriétés électrostatiques du revêtement en poudre. La charge la plus couramment utilisée dans les revêtements en poudre de profilés en aluminium est le sulfate de baryum. Après avoir effectué des tests de résistance au vieillissement sur le sulfate de baryum provenant de plusieurs fabricants, il a été constaté qu’il n’y avait pas de différence significative en termes de résistance aux intempéries.
Par conséquent, pour garantir la résistance du revêtement aux intempéries, il est nécessaire d'utiliser du sulfate de baryum de haute-pureté comme charge. Le sulfate de baryum doit être inspecté avant d'entrer dans l'entrepôt. L’utilisation d’une solution d’acide chlorhydrique à 10 % est la méthode la plus simple et la plus rapide pour détecter rapidement si le sulfate de baryum contient du carbonate de calcium. Le carbonate de calcium peut réduire la résistance du revêtement aux intempéries et ne peut pas être utilisé comme charge pour les revêtements en poudre des profilés en aluminium.
5. Additifs
La quantité d'additifs dans les formulations de revêtement en poudre est faible, mais ils sont des composants indispensables dans les compositions générales de revêtement en poudre et jouent un rôle décisif dans l'apparence et certaines propriétés du film de revêtement. Après avoir effectué des tests comparatifs de vieillissement accéléré sur des additifs similaires provenant de grands fabricants nationaux, il a été constaté que les agents d'égalisation, les agents de brillance et le benjoin de différents fabricants ont peu d'effet sur la résistance au vieillissement du film de revêtement. En revanche, les poudres de cire et les agents matifiants de différents fabricants ont un impact plus important sur la résistance au vieillissement du revêtement. Par conséquent, pour améliorer la résistance aux intempéries des revêtements en poudre, il est conseillé d’utiliser des poudres de cire et des agents matifiants ayant une bonne résistance au vieillissement.
