隨著國民經濟的快速發展，粉末塗料的戶外應用越來越普遍，人們對粉末塗層耐候性和耐久性的關注度不斷提高，特別是對鋁型材、天花板、幕牆板等室外用品表面的粉末塗膜的耐候性要求越來越高。
粉末塗料主要由樹脂、固化劑、助劑、顏填料等組成，噴塗在鋁型材表面的塗層隨著時間的延長，受周圍自然因素如日曬、雨淋、氧化、冷熱變化以及微生物等的作用，會出現效能逐漸降低的現象，即老化。粉末塗料抑制或延緩自然老化的能力稱為耐自然老化性，簡稱耐老化性，也叫耐候性。
影響粉末塗料耐候性的因素很多，其中包括粉末塗料成分中的樹脂、固化劑、顏填料、助劑等各種原材料的效能、用量、配比等內部因素;以及粉末塗料製作過程的工藝條件和塗料的固化程度;還有塗膜的使用環境如日光(主要是紫外線)的作用、大氣的組成(氧、臭氧、工業煙霧等)、濕度(包括酸雨、鹽霧等)、溫度變化等外部因素。
從粉末塗料本身的角度來看，提高粉末塗層耐候性能主要從原材料、配方結構以及製作工藝等方面著手。
一、原材料
粉末塗料主要由樹脂、固化劑、助劑、顏填料等材料組成，這些原材料的耐候性，基本上決定了塗料的耐候性。因此，要提高粉末塗料的耐候性能，首先要選擇耐候性能滿足鋁型材行業要求的原材料，而且這些耐候性合格的原材料也要滿足塗膜的其他效能。當塗膜的各項效能相互間產生衝突時，可以根據客戶的要求側重於某項效能，但是人工加速老化試驗結果要滿足gb 5237.
4-2008中加速耐候性的要求。
1.樹脂
因為樹脂是粉末塗料的主要成膜物質，是決定粉末塗料性質和塗膜效能的最主要成分，所以樹脂的選擇至關重要。選取市面上大型廠家常用的鋁型材用粉末塗料聚酯樹脂，使用同一配方結構和相同製作工藝分別製粉進行300小時耐老化試驗以及塗膜外觀比較，結果如表1所示。。
表1 不同樹脂耐老化效能及塗膜外觀
(加速老化條件為8小時光照，4小時凝露迴圈;uvb-313el燈，輻照度0.65w/㎡，光照溫度60℃;凝露溫度50℃)
由試驗結果可知，樹脂d、f、h在通一系列的樹脂中耐候性較好，但這種樹脂的缺點是分子量大，熔融黏度高，如果應用在平麵粉中最終會導致塗膜流平效能差。所以，通過在粉末塗料配方中選用耐候性能好的樹脂來提高平麵粉的耐候性能時，必須考慮到塗膜的流平是否會變差，變差之後客戶能否接受。
2.固化劑
儘管haa體系的固化劑環保型眾所周知，但是它的缺點是固化反應有副產物形成，厚噴時容易產生針孔、豬毛孔等弊端，塗膜過烘烤耐泛黃性和耐久性不如tgic體系。[1]鋁型材行業目前難以接受haa體系的這些弊端，或者說是大部分粉末廠家沒有解決這些弊端，所以鋁型材用粉末塗料還是以tgic體系為主。固化劑tgic對粉末塗料的耐候性能也有一定的影響。
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經過對國內三家銷售量排名靠前的廠家的tgic進行耐老化檢測，發現它們的耐老化效能基本一致，無較大的差別。因此，在通過固化劑tgic的選擇上去提高粉末塗料的耐候性，並無多大的意義。
3.顏料
顏料對粉末塗料耐候性的影響在原材料中是除了樹脂之外影響最大的因素，因為顏料在使用過程中會褪色，所以對於鋁型材用粉末塗料的顏料的選擇也很重要。市場上即使是用一種顏色的顏料，它的品種非常多，不同品種的色相、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性等效能千差萬別，這給我們粉末塗料廠家的選擇帶來很大的難度。顏料按化學組成分為無機顏料和有機顏料，它們的優缺點如表2所示。
表2 無機顏料和有機顏料的優缺點比較[2]
顏料的選擇要從多方面考慮，如顏料的色相、著色力、遮蓋力、耐熱性、耐候耐光性、耐沸水性、毒性等等;而且由於一些顏料可能帶有對樹脂和固化劑起到促進作用的活性基團，所以也要考慮顏料對塗料反應速度、粘度的影響。
為了提高粉末塗料的耐候性，顏料要選擇耐光性在7-8級(8級最好)，耐候性4-5級(5級最好)的品種，同時耐熱性和耐沸水性要滿足鋁型材行業的使用要求。
由顏料本身的性質決定，有機顏料的耐光性和耐候性有限，而無機顏料不夠鮮豔，所以一些鮮豔顏色的粉末大多使用了耐光性和耐候性有限的有機鮮豔顏料，這就是鮮豔顏色的塗膜耐老化色差較大的主要原因。因此，為了保證鮮豔顏色塗膜的耐候性，除了選用耐候性能優異的其他材料，更加要注意顏料的選擇。
4.填料
填料的重要功能是新增到粉末塗料中以後，能夠改進塗膜的硬度、剛性和耐劃傷性等物理力學效能，同時有利於改進粉末塗料的貯存穩定性、鬆散性和帶電等效能。[3]鋁型材粉末塗料中最常用的填料為硫酸鋇，經過對多個廠家的硫酸鋇進行耐老化檢測，發現耐候性能無明顯差別。
因此，為了保證塗料的耐候性，必須使用純度高的硫酸鋇作為填料。硫酸鋇進倉前必須經過檢驗，使用10%的鹽酸溶液是最簡單快捷的方法，可以快速檢測出硫酸是否含有碳酸鈣，碳酸鈣會降低塗料的耐候性能，不能作為鋁型材用粉末塗料的填料。大貓網分享
5.助劑
在粉末塗料配方中，助劑的用量很少，但在一般粉末塗料配方組成中是不可缺少的成分，而且對塗膜的外觀及某些效能起決定性作用。經過對各國內大型廠家同類助劑進行加速老化對比試驗後，發現不同廠家的流平劑、光亮劑、安息香等對塗膜耐老化效能影響不大;而不同廠家的蠟粉、消光劑對塗膜耐老化的影響較大。因此，為了提高粉末塗料的耐候性，可以考慮使用耐老化效能好的蠟粉和消光劑。
二、配方結構
通過粉末塗料中聚酯樹脂的酸值和固化劑羥基當量的計算，設計合適的固化劑用量，並通過加速老化試驗的驗證，使用最佳的固化劑用量，使塗料在固化時能夠充分固化，從而達到最好的耐候性能。
在滿足粉末塗料各項效能的前提下，盡量在配方中減少原材料的種類，特別是對塗膜耐候性起負作用的材料。在不影響塗膜遮蓋力以及硬度、耐磨性的前提下，適當降低配方中的顏料(特別是吸油量大的顏料)和填料的用量，使配方中的顏料能夠在熔融混煉過程充分被樹脂包覆，在塗膜的使用過程中減少顏料的顏色變化，從而達到提高塗膜耐候性的目的。大貓網分享
三、製作工藝
粉末塗料製作過程主要包括預混合、熔融擠出、壓片破碎、分級粉碎四個階段，其中預混合、熔融擠出兩個工藝對粉末塗料的耐候性能有很大影響。預混合的作用是為了使粉末塗料配方中的各種原材料組成分散均勻，為熔融擠出打下良好的基礎。為了提高耐候性，在預混合階段，原材料必須按一定的先後順序進行投料，而且投料量控制在混料缸容量的20%-80%，並適當延長混合時間。
熔融擠出是為了使粉末塗料組成中的各種成分混合均勻，也就是達到粉末塗料成品中的每個粒子組成成分一樣。為了提高耐候性，在熔融擠出階段，在不出現膠化粒子的前提下，適當提高擠出機溫度(特別是在氣溫較低的情況下)，使樹脂熔融成一種流體，保證顏料能有良好的潤濕和獲得最大的剪下力，有利於顏料等的高度分散，使各組分成為乙個均勻的體系;在保證生產進度的同時，可以適當降低擠出速度，保證物料有充足的熔融混煉時間;從而提高混煉效果，使粉末塗料中的顏料填料被樹脂充分包覆，而且各種原材料成分粒子分散均勻，特別是固化劑和樹脂能按配方的比例混煉均勻，固化時塗膜能夠充分固化，從而增加塗膜的表面緻密性，最終提高粉末塗層的耐候性。
四、固化條件
粉末塗料只有充分固化的情況下，樹脂的高分子鏈才會和固化劑完全交聯，各項物理化學效能才會達到最佳狀態，耐候性能也不例外。因此，提高耐候性能必須使粉末塗料充分固化，固化時要控制好溫度和時間。
結語綜上所述，對於提高鋁型材用粉末塗料的耐候性，可參考如下思路：選用耐候性能好且流平不至於太差的樹脂;注意鮮豔顏料、蠟粉、消光劑的選擇;設計有利於提高塗膜耐候性的配方結構;控制好粉末塗料生產工藝。
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