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0 引言

隨著政府和社會(huì)對(duì)環(huán)境、安全、能源等問(wèn)題的越來(lái)越重視，粉末涂料、高固體分涂料、水性涂料、光固化涂料等環(huán)保型涂料已經(jīng)成為涂料行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。目前建筑鋁膜板在現(xiàn)代化建筑中，廣泛應(yīng)用于建筑修建工程中。施工商為了成本控制，需反復(fù)使用鋁模板，直至整棟建筑完工后，鋁膜板再回收處理涂料在線coatingol.com。

為了保護(hù)鋁模板和提高單個(gè)工程中鋁模板的使用次數(shù)，少部分表面噴涂粉末涂料，但目前鋁模板市場(chǎng)上使用的粉末涂料性能不佳，存在硬度差、不耐水、不耐腐蝕、表面不光滑、混凝土粘附難清理等問(wèn)題，因此其對(duì)鋁模板的保護(hù)作用和脫模效果十分有限，使用2-3次，涂層就會(huì)脫落。大部分鋁模板為了更好地脫模，使用前需要在涂層表面刷一層脫模劑，防止其粘膜。鋁模板脫模劑目前主要是水性或油性的液態(tài)涂膜劑，但其需多次涂刷和成膜時(shí)間需要5-8h，且對(duì)涂刷條件要求極高（在涂刷過(guò)程中需要注意厚度和均勻性，且保持被涂刷的板面的高度處于水平狀態(tài)，否則脫膜劑易流墜），故受到施工空間小和交叉作業(yè)的限制，其成膜效果難以保證。并且大量使用脫模劑除了影響工程進(jìn)度之外，還會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的健康產(chǎn)生一定的危害。

本文研制一種能夠用于建筑鋁模板粉末涂料，不僅滿足鋁模板防護(hù)的特殊要求（高耐堿性、高耐水性、高硬度、高耐磨性等），還有易脫模的特點(diǎn)，從而在使用過(guò)程中可以避免刷涂脫模劑，極大提高工程的進(jìn)度和保證現(xiàn)場(chǎng)施工人員的個(gè)人健康。

1 試驗(yàn)部分

按設(shè)計(jì)配方稱取各組分，萬(wàn)能中藥粉碎機(jī)充分預(yù)混合完畢后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)在設(shè)定溫度下進(jìn)行熔融擠出，擠出片料經(jīng)冷卻、粉碎、過(guò)篩、靜電噴涂、熱固化成膜，最后對(duì)涂膜進(jìn)行性能測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

從鋁模板的應(yīng)用領(lǐng)域和使用環(huán)境可以了解，其涂裝使用的涂料必須具備一定耐候性，避免其在戶外暴曬時(shí)涂層粉化；同時(shí)也需要具備高耐堿性和高耐水性，防止?jié)沧⒒炷梁蟾g鋁模板，從而降低混凝土表面的平整度和鋁模板的使用壽命；混凝土內(nèi)有大量的沙子和石子，澆筑過(guò)程中容易刮傷和沖擊涂層表面導(dǎo)致涂層受損，影響其防護(hù)作用和脫模效果，因此涂層必須具備高硬度和高耐磨性；另外為了可以提高脫模效果，涂層表面需要具備低表面張力、疏水性強(qiáng)的特點(diǎn)，才能保證脫模時(shí)，混凝土難附著在涂層表面，簡(jiǎn)單清潔后就能重新使用。建筑鋁模板用粉末涂料性能表征見(jiàn)表1。

表1 建筑鋁模板用粉末涂料性能表征

考慮到鋁模板用粉末涂料的使用環(huán)境，應(yīng)該具備一定的耐候性能和極高的耐堿性，而目前耐候性體系主要有丙烯酸體系、聚酯體系、聚氨酯體系。而相比丙烯酸體系，聚酯體系和聚氨酯體系固化后含有大量的酯基，而酯基遇堿容易分解，因此聚酯體系和聚氨酯體系的耐堿性能相比較差，因此本文優(yōu)先考慮了丙烯酸體系。丙烯酸粉末涂料不僅具有極佳的耐候性能，同時(shí)耐堿性極好，而且涂層表面張力小，故混凝土砂漿脫模效果也較好。

2.1 不同丙烯酸成膜體系對(duì)粉末涂層性能的影響

丙烯酸粉末涂料品種較多，但從貯存穩(wěn)定性和涂膜的綜合性能來(lái)考慮，工業(yè)化的耐候性丙烯酸粉末涂料主要是縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂用多元羧酸固化體系和羥基丙烯酸樹(shù)脂用封閉型多異氰酸酯固化體系。本文考察幾種耐候性丙烯酸成膜體系，結(jié)果如表2所示。

表2 不同耐候性丙烯酸成膜體系涂層性能

從表2結(jié)果可以看出，不同丙烯酸體系耐堿性能和耐候性能均極佳。縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂用多元酸固化體系相比于另外兩個(gè)固化體系，其沖擊性能和硬度較差。縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂用羧基聚酯樹(shù)脂固化體系和羥基丙烯酸樹(shù)脂用封閉型多異氰酸酯固化體系性能較為接近。考慮到封閉型多異氰酸酯成本較高以及其在固化過(guò)程中釋放封閉劑造成環(huán)境污染的因素，本文最終選擇了縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂用羧基聚酯樹(shù)脂固化體系，但為了能適當(dāng)提高成膜物的交聯(lián)密度，進(jìn)一步拼用少量十二碳酸二羧酸得到均勻固化涂膜。

2.2 樹(shù)脂對(duì)粉末涂層性能的影響

因建筑鋁模板涂裝用粉末涂料需要具備高耐堿性、高耐水性、高硬度、高沖擊性能等，因此選擇的縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂和羧基聚酯樹(shù)脂需要具備良好的性能，本文考察幾種縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂和羧基聚酯樹(shù)脂，結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

表3 不同縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂制備的涂層性能

表4 不同羧基聚酯樹(shù)脂制備的涂層性能

從表3和表4的結(jié)果可以看出，選擇玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高和官能度高的縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂和羧基聚酯樹(shù)脂，可以明顯提高涂膜的硬度，但樹(shù)脂玻璃化溫度高會(huì)導(dǎo)致涂層脆性增大，附著力和沖擊性能會(huì)有一定程度下降，因此綜合，最后選擇了縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂B和羧基聚酯樹(shù)脂a。

2.3 填料對(duì)粉末涂層性能的影響

在粉末涂料中，添加合適的填料可以提高涂膜的硬度、耐劃傷性、耐磨性等物理性能，因此本文考察幾種填料，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 不同填料的粉末涂料性能

從上表可以看出，添加硫酸鋇對(duì)涂膜的硬度沒(méi)有明顯提高，添加碳化硅微粉和多孔粉石英可以明顯提高硬度，但碳化硅微粉對(duì)沖擊性能有一定的影響，而多孔粉石英對(duì)沖擊則沒(méi)有降低涂層的沖擊性能，主要是多孔粉石英表面含有一定數(shù)量的羥基，作為極性官能團(tuán)，用于粉末涂料中有助于提高涂膜的附著力和粘結(jié)性，同時(shí)多孔粉石英含有二氧化鋯，其性質(zhì)穩(wěn)定，硬度高，加上多孔粉石英的多孔結(jié)構(gòu)使得涂層具有硬度好的特性，又有抗沖擊的性能。

2.4 助劑對(duì)粉末涂層性能的影響

為了提高粉末涂料涂層混凝土的脫模效果，需要降低涂膜表面的表面張力，表面張力越小，混凝土砂漿越難附著在表面，澆筑成型后容易清潔，不容易造成涂層脫落或者開(kāi)裂。常用的流平劑都具有降低表面張力的功能，但有機(jī)硅改性丙烯酸酯聚合物流平劑比不改性丙烯酸酯聚合物流平劑降低表面張力的功能更顯著，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試后，添加有機(jī)硅改性丙烯酸酯聚合物流平劑可以更好提高涂膜的脫模效果，次數(shù)從原本30次提高到40次以上脫模涂層才開(kāi)始脫落。

同時(shí)添加聚四氟乙烯蠟可以明顯提高涂膜硬度和抗劃傷能力，同時(shí)也能提高涂膜的脫模效果，添加量為配方總量的0.4%最為合適。

2.5 技術(shù)水平

通過(guò)對(duì)體系、樹(shù)脂、助劑等各組分的研究，成功研制出一種高性能建筑鋁模板用粉末涂料，其性能明顯優(yōu)于市場(chǎng)上普通建筑鋁模板用粉末涂料，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表6。另外高性能建筑鋁模板用粉末涂料在進(jìn)行40次循環(huán)混凝土脫模試驗(yàn)后，涂層表面并未出現(xiàn)大面積腐蝕現(xiàn)象，表面平整度較高，涂膜的硬度和附著力仍具有較優(yōu)異的表現(xiàn)，涂膜和混凝土出現(xiàn)了分離脫落現(xiàn)象，說(shuō)明其耐混凝土效果較為優(yōu)異。測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果分別見(jiàn)圖1和圖2。

表6 建筑鋁模板用粉末涂料性能對(duì)比結(jié)果

圖1 混凝土脫模測(cè)試過(guò)程（左上為鋁模板部分展示圖，左下為模擬鋁模板灌注混凝土過(guò)程，右下為混凝土成型效果，右上為混凝土脫模過(guò)程）

圖2 高性能鋁模板粉末涂料40次后混凝土脫模測(cè)試結(jié)果

3 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)選擇了玻璃化溫度高、官能度高的縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂和羧基聚酯樹(shù)脂交聯(lián)固化，同時(shí)搭配多孔粉石英填料、含硅流平劑、增硬蠟粉等方式制備出一種建筑鋁模板用粉末涂料，其具備高耐堿性、高硬度、高耐磨性和易脫膜的性能。

本文研究的鋁模板用粉末涂料解決了普通涂料涂層因性能不佳導(dǎo)致對(duì)鋁模板的保護(hù)作用不佳和脫模效果差的問(wèn)題，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)鋁模板粉末涂料制造與涂裝技術(shù)的進(jìn)步。

作者 | 戴碧珍，史中平，吳鵬洲，等

（擎天材料科技有限公司，廣東東莞523980）