鋁型材具有密度小、質量輕、加工性和可塑性強的特點，廣泛應用在建筑家居領域。在建筑金屬型材中，鋁型材占比在80%以上，早在2010年我國建筑鋁型材年產量就超過了500萬t，是世界建筑鋁型材 生產大國。鋁型材在大氣中能自然氧化生成一層致密的Al2O3氧化膜，但是通常情況下這層氧化膜的厚度很薄，很容易受損失去保護作用。此外，未經表面處理的鋁型材外觀單一，容易審美疲勞。鋁型材的表面處理有兩大作用，一是防止腐蝕的發生，有效延長使用壽命；二是可以掩蓋鋁型材在加工過程中導致的少量表面瑕疵，并帶來各種豐富多彩的表面效果，裝飾性大大提高。本文從涂層性能和應用性能兩個方面對建筑鋁型材3種不同的表面處理方式進行了對比，并且結合粉末涂裝的特點，總結分析了作為粉末涂料重要發展方向的耐候性以及低溫固化的研究進展情況。指出粉末涂料的耐候性能還需要進一步提高以擴大應用，同時在烘烤固化環節的能耗需要進一步降低。?1粉末噴涂在建筑鋁型材表面處理中的優勢，目前鋁型材的表面處理主要包括陽極氧化、電泳涂裝和粉末噴涂3種。通常完整的陽極氧化工藝流程需要經過機械預處理、化學前處理、陽極氧化、著色和封閉5道工序。電泳涂裝工藝與陽極氧化工藝大體一致，區別在于電泳涂裝在陽極氧化著色工序之后用電泳涂裝工序取代了封閉工序。所以經過電泳涂裝的鋁型材表面其實是陽極氧化膜和電泳涂層的復合膜，又稱陽極氧化復合膜。粉末噴涂也需要化學前處理，之后進行靜電噴涂粉末涂料。鋁型材的3種表面處理得到的涂膜性能上各有特點。陽極氧化在早期是我國建筑鋁型材表面處理的*主要方式，陽極氧化膜具有高的耐磨性、良好的絕熱絕緣性能和抗蝕性能，現在仍是鋁型材表面處理的主要方式之一。電泳涂裝成熟于日本，日本是個海洋氣候 ，四面環海，海鹽粒或者混有海沙的灰泥引起的鋁型材腐蝕問題比較突出，陽極氧化處理工藝難以實現這種高腐蝕環境下的有效保護。電泳涂裝具有優異的耐候性和抗腐蝕性，同時外觀亮麗，易于清掃，因此得到了迅速發展。美國佛羅里達暴曬試驗數據顯示，電泳涂裝得到的陽極氧化復合膜（5a的保光率）與氟碳涂層相當，色差還小于氟碳涂層。然而電泳涂裝也存在漆膜易劃傷的缺陷，此外作為基層的陽極氧化膜韌性差，在機械應力或熱應力下容易發生開裂，有報道顯示冷封孔的陽極氧化膜只能承受66℃烘烤，在82℃下烘烤只有一半的試樣合格。20世紀90年代初，粉末噴涂開始在我國鋁型材的表面處理中規模化應用，近10a來發展迅速。粉末噴涂的性能優勢并不明顯。如在外觀平整度和涂膜均勻性上不如陽極氧化和電泳涂裝、耐候性能介于陽極氧化和電泳涂裝之間，但耐磨性、耐酸性和柔韌性明顯優于陽極氧化和電泳涂裝。建筑鋁型材作為一種半 性結構，耐久性至關重要，因而抵抗機械作用與抗老化保持涂膜的完整性和功能性尤為重要。通常使用的電泳漆是丙烯酸涂料，具有非常優異的耐候性，GB 5237―2008加速耐候性*低級別也要求1000h氙燈老化保光率＞80%，*高級別甚至要求4000h氙燈老化保光率＞80%；建筑鋁型材通用型粉末涂料主體結構是聚酯樹脂，其耐候性比丙烯酸略差，GB 5237―2008加速耐候性*高級別也僅要求1000h氙燈老化保光率＞90%。這表明電泳涂裝耐候性平均值明顯高于粉末噴涂，建筑鋁型材的粉末涂裝耐候性已經落后于實際需求。在應用上粉末噴涂優勢較大。粉末噴涂可以實現多達幾千種色彩和各式各樣的紋理裝飾效果，這是陽極氧化和電泳涂裝所難以達到的。另外，粉末噴涂環保優勢明顯。陽極氧化和電泳涂裝工藝中，水和電的消耗是相當大的，在氧化工序中，整流機的輸出電流可達到8~11kA，電壓在15~17.5V（硫酸直流陽極氧化工藝氧化電壓一般為12~18V），噸電耗可達1000度左右。此外，陽極氧化、著色和封閉工序需使用大量的酸、堿和鎳鹽等，廢水和廢氣后處理壓力大。粉末噴涂前處理工序比陽極氧化前處理工序簡便，主要為脫脂與鉻化，無需陽極氧化和電泳工序，能耗較低。粉末涂料不含溶劑，VOC排放幾乎為0，環保壓力小。鋁型材粉末涂裝相比陽極氧化和電泳涂裝耗電量要少很多。但是目前主流粉末涂料的固化溫度高達180~200℃，其能源消耗仍然不可忽視，降低粉末涂料固化條件是長期發展的趨勢。2建筑鋁型材粉末涂料研究進展，近幾年來， 和社會對環保的要求越來越高，政策導向逐漸限制和減少高能耗高污染的生產工藝使用的趨勢十分明顯，粉末涂裝迎來了發展的良機。然而，要擴大粉末涂裝在建筑鋁型材表面處理中的應用，粉末涂裝在保持自身應用優勢的基礎上，提高耐候性彌補性能上的不足同時降低粉末涂料固化溫度減少能耗是必經的過程。2.1粉末涂料的耐候性改進，國內外對粉末涂料耐候性有較多研究。在粉末涂料用聚酯樹脂合成中，適當加大間苯二甲酸的比例減少對苯二甲酸的用量，以及盡量使用新戊二醇、減少使用或不用乙二醇以保證耐候性，已經得到了行業內的廣泛認同。然而常規的間苯二甲酸替代法存在機械性能變差的問題，目前國內商品化的超耐候聚酯樹脂絕大部分采用全間苯二甲酸方案。而這一類型的超耐候聚酯樹脂制備得到的粉末涂層，通常其反沖只能達到20cm，機械性能差是這些超耐候樹脂面臨的共同問題。在各種類型的粉末涂料中，氟碳粉末涂料的耐候性能*佳，可達到超耐候的要求。鞏永忠等對氟碳粉末涂料及其關鍵原材料氟碳樹脂進行了長期研究。目前PEVE氟碳粉末的加工性能已經大大改善，使用與常規粉末涂料相同的設備和工藝制備得到的FEVE氟碳粉末涂料通過了QUALICOAT―2009Ⅲ和AAMA2605―2005認證。固化溫度也降低到了180~200℃，機械性能和附著力都不存在應用問題。然而FEVE氟碳樹脂加工工藝復雜，價格昂貴限制了其的應用。為降低成本，國內粉末涂料廠家在常規粉末涂料中引入部分氟碳樹脂，通過拼用或層分離的技術制得耐候性優異的粉末涂料，在降低成本的同時提高了氟碳樹脂的潤濕性能和機械性能。魏育福等在TGIC固化粉末涂料中引入6%~17%的FEVE氟碳樹脂，制備得到的粉末涂料仍具有非常優異的耐候性，其1000h氙燈老化保光率在90%以上。張云偉通過環氧粉末涂料與氟碳粉末涂料干混，通過環氧樹脂與氟碳樹脂表面能差異實現1次涂裝之后的分層，實現了重防腐和超耐候，制備的涂層2000h氙燈加速老化后保光率仍有90%以上。慶福等將TGIC固化聚酯樹脂與異氰酸酯固化氟碳樹脂拼用制得復合型超耐候粉末涂料。研究表明當聚酯樹脂與氟碳樹脂的質量比為1∶1時其QUV-B 1000h人工加速老化保光率還有60%以上，可很好地實現耐候性和成本的均衡，而同等試驗條件下聚酯樹脂粉末涂料的保光率只有19.1%。通過引入新的耐候性單體，改善聚酯樹脂主體結構的耐候性也是可行的方案。Chang等發現，使用不含苯環的單體1,2-環己烷二甲酸或1,3-環己烷二甲酸、1,4-環己烷二甲酸和2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁烷二醇為主體合成的聚酯樹脂，與羥烷基酰胺在約177℃/20min下固化制得的涂膜具有非常優異的耐候性。其50%保光率的QUV-B老化時間均在1500h以上；二元酸采用1,2-環己烷二甲酸的50%保光率的QUV-B老化時間甚至達到了5000h，而常規聚酯樹脂制備的涂膜50%保光率的QUV-B老化時間在300h以下。楊小青等也發現使用不含苯環單體制備得到的聚酯樹脂具有優異的耐候性。鄭榮輝等在聚酯樹脂合成過程中引入含氟單體1H,1H,10H,10H-全氟-1,10-癸二醇、四氟間苯二甲酸、六氟戊二酸，將制備得到的含氟聚酯樹脂與β-羥烷基酰胺固化可制得耐候型優異的涂層。然而這些耐候性單體價格遠高于常規單體，上述無苯環單體制備得到的涂層還存在Tg較低的缺陷。除了改進成膜物耐候性之外，使用改性填料和助劑來提高粉末涂料的耐候性也有見報道。郭剛和施奇武分別發現，將經過表面改性的金紅石(R)型納米TiO2作為紫外光吸收劑加入粉末涂料中，2%的添加量就可以大幅改善涂層的耐候性。涂清華等研究表明，粉末涂料在高溫高濕的環境中涂膜表面易出現發白斑塊，這些發白斑塊是由于涂層吸水導致的，通過使用10%~40%的經過表面處理的BaSO4和Al2O3疏水填料，白斑基本消失，通過提高疏水性來提高涂層的耐候性。2.2低溫固化粉末涂料的研究，目前行業內將固化條件＜160℃的粉末涂料稱為低溫固化粉末涂料。要實現低溫固化需要成膜物具有高的反應活性和低的熔融黏度。同時為保證涂膜必要的機械性能和粉末貯存穩定性，成膜物固化前的相對分子質量不能太低。不同類型粉末涂料里面，能夠滿足建筑鋁型材耐候要求的有TGIC固化體系、羥烷基酰胺固化體系、封閉異氰酸酯固化體系以及丙烯酸粉末涂料等。其中封閉異氰酸酯固化體系由于常用己內酰胺封閉固化劑的解封閉溫度高達160℃，難以滿足低溫固化的要求。丙烯酸樹脂具有高活性和優異的耐候性能，在低溫固化方面應用較多。L·莫恩斯制備了一種可在150℃以下固化得到優良涂膜性能的粉末涂料。該粉末涂料由無定形端羧基聚酯樹脂A、無定形或半結晶形端羧基端羥基雙官能團聚酯樹脂B1和/或結晶性多元酸B2、縮水甘油基丙烯酸共聚物C、可與羧基反應的其他化合物D組成。該粉末涂料在140℃/15min固化后得到的涂膜機械性能與常溫固化粉末涂料相當，QUVA人工加速老化50%保光率時間在2200~2500h，具有優異的耐候性。Bin Wu公開了一種半結晶聚酯樹脂及其制備方法，以半結晶樹脂與常規無定形樹脂和縮水甘油基丙烯酸樹脂共擠，制備得到的粉末涂料可在130℃/25min條件下充分固化,具有很好的機械性能和外觀流平。李光等通過選用高環氧當量丙烯酸樹脂、低環氧當量丙烯酸樹脂、十二烷二酸以及其他助劑制備了低溫固化丙烯酸粉末涂料。在150℃條件下烘烤20min實現充分固化，涂膜經過QUV-A 1400h人工加速老化后保光率在90%以上，并應用在鋁輪轂罩光漆上。張劍等通過聚酯樹脂和丙烯酸樹脂共混，在聚酯樹脂低溫固化劑的作用下，制備了戶外MDF用粉末涂料，可實現中波紅外脈沖輻射加熱下130~150℃快速固化。目前耐候性粉末涂料用量*大的TGIC固化體系和羥烷基酰胺固化體系，在低溫固化方面，羥烷基酰胺體系更有優勢。由于TGIC的加入對粉末涂料Tg影響非常大，TGIC固化樹脂需要較高的Tg，通常要求在60℃以上，TGIC反應活性高，通常都需要添加固化促進劑才能保證在200℃/10min充分固化。而通過固化促進劑能夠實現的*低固化溫度也都在160℃以上，因此開發TGIC低溫固化聚酯難度非常大。鄭榮輝等通過增加支化度高的三元醇的種類和用量，同時在多元酸組分中增加間苯二甲酸的用量并引入馬來酸酐和己二酸，以高活性的均苯四甲酸二酐封端，制備了可實現TGIC體系在140~160℃固化的聚酯樹脂。不過聚酯樹脂的Tg只有53~57℃。常用羥烷基酰胺T-105具有4個官能度，用量少，對粉末涂料Tg的影響比TGIC小得多，反應活性高，通常180℃/10 min就可完全固化。馬洪英通過配方優化，優選三羥甲基丙烷、新戊二醇、2-乙基,2-丁基-1,3丙二醇組合，調整配方中對苯二甲酸、間苯二甲酸和己二酸的比例，并以偏苯三酸酐作為封端劑量，合成了酸值50mgKOH/g左右，Tg為57℃的聚酯樹脂。該聚酯樹脂以羥烷基酰胺作為固化劑，可實現120℃/40min、130℃/30min、140℃/20min和150℃/15min條件下的完全固化。在上述固化條件下，涂膜均實現了50cm的正反沖，并且QUV-B 240h老化保光率均在80%以上。鄧慕強等通過引入脂肪族1,6-己二醇和脂環族多元醇1,4-環己烷二甲醇以及甲基丙烯酸，制備了可實現130~140℃固化的羥烷基酰胺固化聚酯樹脂，Tg在55℃以上。馬志平等引入氫化二聚脂肪酸實現了聚酯樹脂柔韌性和Tg的平衡，采用后加入1,4-環己烷二甲醇的方式降低了聚酯樹脂的黏度，制備得到的羥烷基酰胺固化樹脂酸值為50~55mgKOH/g，可實現140℃條件下的充分固化。張劍等選用酸值在42~56mgKOH/g的高酸值超耐候聚酯樹脂，以羥烷基酰胺為固化劑，在固化促進劑的作用下，在玻璃鋼表面涂裝實現了150~160℃的快速固化，制備得到的涂膜耐候型優異，附著力良好。3結語：我國建筑鋁型材的3種涂裝工藝在性能上各有特點，在應用性能上，粉末涂裝在選擇多樣化和個性化方面具有較大的優勢。但是我國粉末涂料在提高耐候性和降低固化溫度減少能耗方面，尚未取得突破性進展。目前氟碳粉末涂料價格昂貴、應用受限，成本可接受的耐候改進方案又存在其他性能上的不足；低溫固化粉末涂料商品化產品極少，上游原材料供應和下游應用市場都有許多困難需要解決。隨著我國人民群眾對環保問題關注的不斷提高，政策導向有利于粉末涂裝擴大應用比例，但是仍需要行業內加強技術研發解決面臨的各種問題。

        對于門窗幕墻型材，有質量缺陷隱患的主要在以下幾點：（1）主要受力桿件；（2）產品結構和組裝連接方式；（3）防護技術方案；對照鋁合金門窗、幕墻的設計規范，確認受力桿件的技術參數（壁厚與力學性能），對照節點圖，確認結構和連接方式，關注門窗幕墻可能出現高空墜落隱患的結構件，重點在于與鋁合金產品相關的力學性能、特征值、表面處理（貼玻璃面）等參數確認。對于工業型材，鋁制品的應用范圍擴大，我們需要了解出廠產品的后續加工、應用場景、技術要求等更多的息，特別是對以下產品需要慎重：（1）特定、特殊用途的鋁型材。例如航空航天專用材料、軌道交通、汽車輕量化、衛生醫療等有特定要求的應用領域；（2）需要簽訂質量缺陷、法律責任并涉及賠償額度大的鋁型材合同。例如重點公司（軍工企業）、重點項目（超高層建筑、特殊區域工程項目）等；（3）發往歐盟、美國、日本等發達 的工業產品。例如環保、產品標識、防護申明等，業內有企業莫名其妙成被告的情況。2.質量缺陷過程管控--從管理角度，依靠管理體系是根本解決辦法。對于鋁行業而言，部分企業管理體系有效性一般，依靠日常管控系數較低，需要有針對性的重點管理，建議如下：（1）建立《內部質量缺陷清單》。一份常規清單，針對產品的性能指標；一份臨時清單，特定項目。清單僅僅用于內部管控，嚴禁外發。（2）重要參數監控分析。如有可能，建議用控制圖。（3）提高檢驗頻次，增加后續監督抽查，并嚴格管理檢測記錄。（4）明確并落實各環節人員責任。記得十多年前，做新加坡地鐵工程項目，客戶跟各工序人員見面并合影拍照，然后告訴我們，照片會對應姓名、職位、負責環節等息一起存檔備案，新加坡 會感謝我們為合格產品付出了努力，如果因產品質量缺陷而造成不利影響，存檔息將作為追責的依據。灌輸、強調質量意識是對的，關鍵時候“責任到人”產生的威懾力效果 。3.售后服務及應急預案--受制于企業管理的流程和文化，售后服務容易出現推諉扯皮、拖延搪塞，回復和跟進處理速度相對偏慢，建議針對質量缺陷建立相應的內部應急預案。近日網上未經確認的消息：特斯拉被德國一家租賃公司取消了85輛Model 3的訂單，退訂金額高達500萬歐元，理由是特斯拉之前交付的15輛汽車存在嚴重質量問題。該公司公開表示，特斯拉的出現的問題眾多，包括輪胎、油漆和車身損壞，充電控制器缺陷、線路故障、緊急呼叫按鈕丟失等問題。發現質量缺陷，快速反應，組建專業團隊協商出解決方案，避免更大損失才是上策。在息數據高速發展的今天，回避問題，漠視質量缺陷， 是不明智的！五、質量瑕疵的控制：相對于缺陷而言，瑕疵的話題沒那么恐怖，從問題嚴重性上分析，缺陷的后果是巨額賠償，甚至直接責任人要受到法律制裁，對企業和個人都是無法承重的打擊。瑕疵畢竟屬于技術和經濟范疇，能通過商業行為找到解決方案。1.可量化質量參數：出于好奇心，我選取部分鋁型材企業做過過程能力指數測試，抽取樣品中有業內公認質量 梯隊，也有中小型企業，*終結果比想象的差，數據統計顯示，結果跟性能參數關聯度高，跟企業關聯度低，為避免爭議，只公布各性能參數的過程能力范圍，以便大家可以找到管控重點。化學成分：達到Ⅱ級及以上，過程能力充分，技術管理能力很好；力學性能：達到Ⅲ級及以上，過程能力充分，技術管理能力較勉強；幾何尺寸：達到Ⅳ級及以下，過程能力不足，技術管理能力很差；涂層厚度：達到Ⅲ級及以上，過程能力充分，技術管理能力較勉強；室溫抗剪特征值：達到Ⅲ級及以上，過程能力充分，技術管理能力較勉強；高溫抗剪特征值：達到Ⅳ級及以下，過程能力不足，技術管理能力很差。其他指標抽取的企業樣品數較少，不能妄下結論。通過上述結果可以看出，困擾從業人員的根本問題在于過程能力指數偏低，過程波動帶來的直接后果是不合格品出現的概率偏高，只能用后續檢驗做補救，這種管理屬于“亡羊補牢”式，讓大家陷入不合格品的汪洋大海中不能自拔，成為常態，也是很多企業管理人員痛苦的根源！過程能力指數與標準偏差和允許公差范圍有關，前者重點在于“人、機、料、法、環、測”的持續改進，后者在于與客戶的溝通協商，二者都是過程能力指數變化的重要因素。2.不可量化質量問題：表面質量問題，是質量瑕疵被投訴的重災區，無法量化，也很難形成統一的標準，產生很多質量異議，銷售、生產、質量、加工廠、客戶之間，處于一種動態博弈形態，某一階段可以達成產品標準，隨時會因為某一模塊出現變化，形成新的異議，處于“異議→投訴→協商→標準→異議”的循環之中。感性認識指標具有一定的靈活性，需要專業技術人員和銷售團隊集體攻關。對內，加強細節管控，對外，與客戶積極溝通，了解客戶抱怨的真實原因和期望，有針對性解決問題。3.關于質量瑕疵的總結：（1）所有的工業產品都可以找到瑕疵，鋁型材產品更加容易找到，面對問題先有足夠的心理承受能力，才有解決問題的思路；（2）所有客戶都是可以溝通的，關鍵是溝通的人和方法，遇到阻力，需要綜合分析多層次的原因；（3）質量瑕疵的成本不能高于過程制造成本，企業不是科研單位，解決問題的管理方案是受成本限制的；（4）企業發展戰略很重要，產品質量瑕疵的和處理是為企業戰略服務的；（5）質量瑕疵有很強的時效性，不同階段客戶的關注點是會發生變化。六、結束語：經過四十多年的推廣和宣傳，中國的質量管理進入一個相對成熟的階段，產品質量有了大幅度的提高，市場也是與時俱進，對于產品質量有更高的預期。鋁加工產品也是如此。持續改進成為質量的永恒主題。明確質量缺陷和質量瑕疵的分類，堅決防止有缺陷的產品出廠，嚴格控制有瑕疵的產品流入敏感客戶手中，是鋁加工質量管理重點。企業經營看結果，結果源于過程。認真研究過程中的相關要素，分別給與適當的關注和管控，才是解決問題的根本。小技巧改變的是局部，大智慧決定的是根基，只有踏踏實實做好現場基礎工作，才能從根本上扭轉鋁型材行業質量管理現狀。