液體或粉末？

【摘要】：本文主要比較PVDF液體涂料與聚酯粉末涂料用于建筑外部金屬表皮時諸多不同要素，包括：適合用途、成分、顏色選擇與外觀、性能規(guī)格、維護及保修等等。

【關(guān)鍵詞】：液體；粉末；比較

金屬涂層不僅為建筑的表面提供風化性能，而且還形成幾乎無限的審美選擇。從經(jīng)典的顏色到創(chuàng)新的特效，金屬涂層都可以做到，甚至可以復制其他建筑材料如木材或大理石的外觀。 涂層選擇標準的范圍涉及從美學選擇到性能規(guī)范。盡管存在大量的金屬涂層選擇，但大多數(shù)建筑項目選擇的是PVDF液體涂料或聚酯粉末涂料。

液體涂層在北美是鋁型材表明的標準技術(shù)。超過90%重要建筑物的鋁型材是涂有液體涂料的。50多年來，聚偏二氟乙烯（PVDF）樹脂液體涂料增強了建筑外墻金屬建筑產(chǎn)品的外觀與性能。聚酯粉末涂料在歐洲是鋁型材的最佳選擇，并且40年以來一直在發(fā)展。這個選擇的驅(qū)動因素包括成本與環(huán)境意識。

一、適合用途

建筑涂料被應用于建筑外部金屬表皮，以達到設(shè)計外觀效果并保障持久性能，例如： 幕墻系統(tǒng)、鋁窗與門框、屋頂、拱腹、溝槽、金屬墻板、外墻、遮陽棚、百葉窗等。

二、涂料類型與工藝

1）盤卷工藝與涂層：用于鋁或鋼表面的液體涂料

盤卷工藝的建筑產(chǎn)品從金屬帶卷開始。基材可以包括預處理的熱浸鍍鋅鋼（HDG）、含有鋁-鋅合金（Galvalume）的鋼板及預處理的鋁。在持續(xù)的過程中，卷繞被解開、清洗、處理、底漆和涂漆，然后在另一端重新卷繞，并打包出貨。到達制造商后，帶卷展開成扁平的預涂金屬板，并形成為屋頂板、墻板及水槽等形狀。通常，液體涂料更具靈活性，并允許改型，而粉末涂料更適合于預成型的建筑產(chǎn)品。

2）擠壓工藝與涂層：用于擠壓鋁板的液體或粉末涂層

鋁的擠壓工藝是通過在精加工完成之前將加熱的鋁坯穿過模具擠壓成型，從而形成金屬產(chǎn)品。模具的形狀決定了擠壓的形狀。門窗產(chǎn)品是擠壓鋁最常見的案例，如窗框、幕墻、店面和入口系統(tǒng)。

3）液體噴涂擠壓涂層

在實際要求的噴霧控制下，液體涂料被噴塑到擠壓鋁構(gòu)件或其他類似金屬板上。這類建筑可以是從大的商業(yè)綜合體體到住宅。

4）粉末擠壓涂層

聚酯粉末涂料可以在工廠環(huán)境下應用于鋁擠壓件。典型應用包括住宅窗戶、圍欄、店面和扶手。這些涂層的硬度有助于防止劃痕。精加工程度越高，膜厚度越大，則柔韌性越差。這使得粉末涂料更容易發(fā)生碎裂，尤其是在窗戶和幕墻框架的邊緣。碎裂可以暴露出可能產(chǎn)生腐蝕環(huán)境的小面積的鋁。

三、涂料成份

樹脂、顏料和添加劑可以為液體涂料與粉末涂料提供配方。

樹脂用作形成漆膜的粘合劑，是決定涂料耐久性、外觀和性能的主要成分顏料提供顏色，并可影響涂料的耐久性添加劑影響涂料應用、固化時間及表面外觀。另外液體與粉末涂層都需要對金屬進行清潔和預處理。

1）液體涂料

為滿足對建筑金屬產(chǎn)品風化作用的卓越性能，一般業(yè)界認為PVDF占70%。其余30%由涂料制造商開發(fā)的專有芳基配方組成。顏料、溶劑及添加劑也包括在配制的液體產(chǎn)品中。溶劑保持液體狀態(tài)。在固化過程中，溶劑蒸發(fā)，而樹脂基體則粘附到金屬上。

這種液體涂層可以應用于盤卷工藝的涂層、鋁擠壓件或噴涂擠壓涂層。不管方法如何，基于PVDF樹脂的液體涂料系統(tǒng)需首先進行預處理，清潔金屬并準備涂覆工藝。 接下來是一個雙涂層系統(tǒng)：a） 底漆：增強耐腐蝕性，確定粘合質(zhì)量；b） 面漆：確定顏色，有助于風化性能，并可提供涂層特性其他。

除了雙涂層系統(tǒng)之外，一些液體涂層系統(tǒng)具有三涂層工藝。一般三涂層工藝還包括另外的漆層或透明涂層以增強顏色或風化性能。然而，根據(jù)實際工程暴露的測試表明，許多雙層系統(tǒng)的風化性能相當于三涂層系統(tǒng)。液體配方中的兩層和三層金屬涂層具有出色的風化作用。

2）粉末涂料

為了易于使用，聚酯粉末涂料通常是很少使用底漆或透明涂層的單涂層系統(tǒng)。粉末涂料是干膜工藝，使用細磨的樹脂微粒、顏料及添加劑，也可以使用液體涂料中使用的溶劑。混合物被溶解、擠壓、冷卻、切成碎片并研磨成粉末。粉末是帶電的，并將其噴涂到擠壓鋁上。帶電的粉末顆粒粘附在金屬上，并保持在那里，直到融化，熔融成均勻流動的涂層。

為了產(chǎn)生明亮的金屬粉末涂層，透明涂層被用來密封鋁并防止其氧化。透明涂層使用粉末涂料是不切實際的。它會造成整個涂層系統(tǒng)過厚。此外，透明涂層使用液體涂料來代替，但這種方法成本過高。

四、美學形態(tài)

顏色、形式、空間和光線是建筑工程的基本組成部分。顏色是影響其他因素的最主要因素。這是人們看到并影響他們體驗空間的第一件事。對于外部建筑構(gòu)件，顏色趨向于更加保守、經(jīng)典的色調(diào)。白色、米色、金屬色及灰色是多年來最流行的顏色選擇，而大膽的顏色則越來越多地用于更大的表面（如屋頂）。建筑師應指定高性能建筑涂料，以確保顏色能夠維持其預期的外觀。

液體涂層提供幾乎無限的顏色與美觀選擇。它們具有各種顏色、光澤度、效果和紋理。與粉末涂料相比，液體涂料具有更廣泛的美學選擇，特別是金屬、特效顏色和光澤度。液體涂層可以達到非常光滑的效果，因此吸引建筑師的注意。

粉末涂層有一系列的純色和珠光色。粉末附著在鋁上的方法可產(chǎn)生輕微的橙皮紋理。與液體涂層相比，粉末涂層更具有多層性能和金屬性的美感。

五、耐久性

粉末涂層一般被認為是更能經(jīng)受得起環(huán)境的考驗，因為它們在應用的時候幾乎不含VOCs。然而，粉末涂層的制造過程更加嚴苛。液體涂層一般是用含有VOCs的溶劑制成的，但是如果使用高科技以及環(huán)境控制系統(tǒng)，VOCs排放通常被控制和消除，比如熱氧化劑。熱氧化劑將VOCs轉(zhuǎn)化成無害的水蒸氣和二氧化碳。

六、維護及保修

當完成涂層的金屬構(gòu)件被安裝到建筑的外皮，一些清潔、維修和修理工作在最初和整個使用過程中可能是必要的。液體涂層：在有專業(yè)的修復團隊操作下，可以采用最初的技術(shù)，并提供類似的涂層性能。粉末涂層：不能在工廠外應用，也就是說，在完成的建筑構(gòu)件安裝后不能用于修補或修補。在某些情況下，粉末涂層可以用一種液體涂層進行增強效果，但要在兩種不同的技術(shù)之間匹配顏色是非常有挑戰(zhàn)性的。

當液體涂層或粉末涂層施工完成后，在許多情況下，使用軟管或光壓力噴霧設(shè)備進行簡單的水清洗是足夠的。當大量的泥土或其他污染物沉積在表面時，可能需要更強的方法。但鋼絲刷，磨料或類似的清潔工具，會機械地磨損涂層的表面。此外，在使用清潔劑時，先在不顯眼的區(qū)域測試清潔劑，不要使用磨砂或腐蝕性清潔劑或溶劑，否則可能會造成永久性損壞。

七、結(jié)論

選擇液體涂層或粉末涂層建筑的外觀效果和耐用性能有著至關(guān)重要的作用。建筑師需要掌握這方面的知識，并與制造商和施工方充分溝通，選擇理想的系統(tǒng)。

參考文獻：

[1] SARA JOHNSON. VALSPAR [J]， ARCHITECT， 2016.12

[2] BLAINE BROWNELL. Material Strategies： Innovative Applications in Architecture， 2013.07， Princeton Architectural Press