Alumiiniumprofiilide pinnale pihustatud pulbervärvi ilmastikukindlus on võtmetegur, mis mõjutab alumiiniumprofiilide eluiga. Käesolevas artiklis analüüsitakse seda peamiselt tehnilistest vaatenurkadest, nagu pulbervärvide toorained, koostise struktuur, tootmisprotsess ja kõvenemistingimused, ning koos katsetulemustega võetakse võrdluseks kokku mitu ideed pulbervärvide ilmastikukindluse parandamiseks, saavutades seeläbi lõpuks alumiiniumprofiilide eluea pikendamise eesmärgi.
Majanduse kiire arenguga on pulbervärvide kasutamine välitingimustes muutunud üha tavalisemaks ning inimesed pööravad rohkem tähelepanu pulbervärvide ilmastikukindlusele ja vastupidavusele, eriti aga alumiiniumprofiilide, lagede, kardinaseinapaneelide ja muude välistingimustes kasutatavate toodete pindade pulbervärvide ilmastikukindluse nõuetele.
Pulbervärvid koosnevad peamiselt vaigust, kõvenditest, lisanditest, pigmentidest ja täiteainetest. Alumiiniumprofiilide pinnale pihustatud katte toimivus halveneb aja jooksul järk-järgult looduslike keskkonnategurite (nt päikesevalgus, vihm, oksüdatsioon, temperatuurimuutused ja mikroorganismid) tõttu, mida nimetatakse vananemiseks. Pulbervärvide võimet pärssida või aeglustada loomulikku vananemist nimetatakse loomulikuks vananemiskindluseks või lihtsalt vananemiskindluseks, mida nimetatakse ka ilmastikukindluseks.
Pulbervärvide ilmastikukindlust mõjutavad paljud tegurid. Nende hulka kuuluvad sisemised tegurid, nagu pulbervärvi erinevate toorainete omadused, kogused ja proportsioonid, sealhulgas vaik, kõvendid, pigmendid ja lisandid; tehnoloogilised tingimused pulbervärvi valmistamise protsessis ja katte kõvenemisaste; samuti pinnakatte kasutuskeskkonnaga seotud välistegurid, nagu päikesevalguse mõju (peamiselt ultraviolettkiirgus), atmosfääri koostis (hapnik, osoon, tööstussuits jne), niiskus (sh happevihmad ja soolapihustid) ja temperatuurimuutused.
Pulbervärvi enda vaatenurgast hõlmab pulbervärvide ilmastikukindluse parandamine peamiselt selliseid aspekte nagu toorained, koostise struktuur ja tootmisprotsess.
1. Tooraine
Pulbervärvid koosnevad peamiselt vaigust, kõvenditest, lisanditest, pigmentidest ja täiteainetest. Nende toorainete ilmastikukindlus määrab põhimõtteliselt katte ilmastikukindluse. Seetõttu on pulbervärvide ilmastikukindluse parandamiseks vaja esmalt valida tooraine, mille ilmastikukindlus vastab alumiiniumprofiilitööstuse nõuetele. Need ilmastikukindlad-toormaterjalid peavad vastama ka teistele kattekile jõudlusnõuetele. Kui kattekile erinevate toimivusnäitajate vahel on vastuolu, saab konkreetseid omadusi prioriteediks seada vastavalt kliendi nõudmistele, kuid kiirendatud vananemiskatsete tulemused peavad vastama täpsustatud kiirendatud ilmastikukindluse nõuetele.
1. Vaik
Kuna vaik on pulbervärvide peamine kilet{0}}moodustav aine ja peamine komponent, mis määrab pulbervärvide omadused ja kattekile toimivuse, on vaigu valik ülioluline. Valiti polüestervaigud, mida turu suuremad tootjad tavaliselt alumiiniumprofiili pulbervärvimiseks kasutavad. Kasutades sama koostise struktuuri ja tootmisprotsessi, valmistati pulbrid eraldi 300-tunniseks vananemiskindluse testiks ja kattekihi välimuse võrdlemiseks.
(Kiirendatud vananemistingimused: 8 tundi valgust, 4 tundi kondensatsioonitsüklit; UVB-313EL lamp, kiirgustihedus 0,65 W/㎡, valgustustemperatuur 60 kraadi; kondensatsioonitemperatuur 50 kraadi)
Katsetulemustest on näha, et vaigud D, F ja H on vaikude seeriate seas suhteliselt parema ilmastikukindlusega. Nende vaikude puuduseks on aga nende kõrge molekulmass ja kõrge sulamisviskoossus. Kui seda kasutatakse lamedate pulbrite kujul, põhjustavad need lõppkokkuvõttes halva kile tasandamise. Seetõttu tuleb pulbervärvides kasutatavate lamepulbrite ilmastikukindluse parandamiseks hea ilmastikukindlusega vaikude valimisel arvestada, kas kile tasandus halveneb ja kas klient võib halvenemisega nõustuda.
2. Kõvendusained
Kuigi HAA-põhised kõvendid on hästi tuntud keskkonnasõbralikkuse poolest, on nende puuduseks see, et kõvenemisreaktsiooni käigus tekivad kõrvalsaadused, mis võivad paksu pihustamise ajal tekitada selliseid probleeme nagu nõelaaugud ja kraatrid. Üle-küpsenud kilel on ka TGIC-süsteemiga võrreldes halvem kollasuskindlus ja vastupidavus. [1] Alumiiniumprofiilitööstusel on praegu raske leppida nende HAA-süsteemi puudustega või enamik pulbritootjaid pole neid probleeme lahendanud, mistõttu kasutatakse alumiiniumprofiilide pulbervärvimisel endiselt peamiselt TGIC-süsteemi. Kõvendil TGIC on ka teatud mõju pulbervärvide ilmastikukindlusele.
3. Pigmendid
Pigmendid on pulbervärvide ilmastikukindluse suhtes vaikude järel teisel kohal, sest pigmendid võivad kasutamise käigus tuhmuda. Seetõttu on väga oluline ka alumiiniumprofiilide pulbervärvide pigmentide valik. Isegi ühe värvi pigmendi puhul on turul palju sorte ning erinevad sordid on väga erineva tooni, värvimisvõime, peitevõime, ilmastikukindluse, kuumakindluse ja muude omaduste poolest, mis muudab pulbervärvide tootjatele valiku tegemisel märkimisväärseid raskusi. Pigmendid liigitatakse keemiliselt anorgaanilisteks ja orgaanilisteks pigmentideks ning nende eelisteks ja puudusteks.
Pigmentide valikul tuleb arvesse võtta mitmeid tegureid, nagu pigmendi toon, värvitugevus, peitevõime, kuumakindlus, ilmastiku- ja valguskindlus, keeva veekindlus, toksilisus jne. Lisaks, kuna mõned pigmendid võivad sisaldada aktiivseid rühmi, mis võivad soodustada vaikude ja kõvendite toimet, on vaja arvestada ka pigmentide mõju katte reaktsioonikiirusele ja viskoossusele.
Pulbervärvide ilmastikukindluse parandamiseks tuleks valida pigmendid, mille valguskindlus on 7–8 (parim 8) ja ilmastikukindlus 4–5 (5 on parim). Samas peavad kuumakindlus ja keevaveekindlus vastama alumiiniumprofiilitööstuse nõuetele.
Pigmentide endi olemuse järgi on orgaanilistel pigmentidel piiratud valgus- ja ilmastikukindlus, samas kui anorgaanilised pigmendid ei ole piisavalt eredad. Seetõttu kasutatakse heledates{1}}värvilistes pulbrites enamasti orgaanilisi heledaid pigmente, millel on piiratud valguskindlus ja ilmastikukindlus. See on peamine põhjus, miks heledad-värvilised katted näitavad suuremaid vananemisega-seotud värvierinevusi. Seetõttu tuleb erksavärviliste-värvikatete ilmastikukindluse tagamiseks lisaks muude suurepärase ilmastikukindlusega materjalide valimisele pöörata suuremat tähelepanu pigmendi valikule.
4. Täiteained
Täiteainete põhiülesanne on see, et pulbervärvidele lisatuna võivad need parandada kattekile füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, nagu kõvadus, jäikus ja kriimustuskindlus, aidates samal ajal parandada pulbervärvi säilivusstabiilsust, lõtvust ja elektrostaatilisi omadusi. Alumiiniumprofiilpulbervärvide kõige sagedamini kasutatav täiteaine on baariumsulfaat. Pärast mitme tootja baariumsulfaadi vananemiskindluse katsete läbiviimist leiti, et ilmastikukindluses pole olulist erinevust.
Seetõttu on katte ilmastikukindluse tagamiseks vaja täiteainena kasutada kõrge -puhtusastmega baariumsulfaati. Baariumsulfaati tuleb enne lattu sisenemist kontrollida. 10% vesinikkloriidhappe lahuse kasutamine on lihtsaim ja kiireim meetod, et kiiresti tuvastada, kas baariumsulfaat sisaldab kaltsiumkarbonaati. Kaltsiumkarbonaat võib vähendada katte ilmastikukindlust ja seda ei saa kasutada alumiiniumprofiilpulbervärvide täiteainena.
5. Lisandid
Lisandite kogus pulbervärvimispreparaatides on väike, kuid need on asendamatud komponendid üldistes pulbervärvikompositsioonides ning mängivad otsustavat rolli kattekile välimuses ja teatud omadustes. Pärast kiirendatud vananemise võrdluskatsete läbiviimist kodumaiste suurtootjate sarnaste lisanditega, leiti, et erinevate tootjate tasandusained, läikeained ja bensoiin mõjutavad kattekile vananemiskindlust vähe. Seevastu erinevate tootjate vahapulbrid ja matistamisvahendid avaldavad suuremat mõju katte vananemiskindlusele. Seetõttu on pulbervärvide ilmastikukindluse parandamiseks soovitatav kasutada hea vananemiskindlusega vahapulbreid ja matistamisvahendeid.
