建筑铝型材有机聚合物涂层的性能和检测
建筑用铝合金型材的表面保护层除阳极氧化膜之外，品种不断增加，粉末静电喷涂聚酯涂层、电泳丙烯酸涂层、液体静电喷涂氟碳涂层等聚合物涂层异军突起，发展迅猛，占据了半壁江山。现有铝型材阳极氧化膜检测方法难以反映聚合物涂层铝型材的性能，如盐雾腐蚀的常规方法不能预测和反映膜下腐蚀，因此应该建立铝型材聚合物涂层的专用检测方法及相应验收标准。由于目前我国有关的国家标准尚很不齐全，本文根据欧洲Qualicoat技术委员会的“建筑用铝的色漆、清漆和粉末涂层质量规范”和美国建筑铝制造业协会AAMA的“建筑用铝型材和板材高性能有机涂层的技术规范”，介绍了建筑用铝材的性能要求、检测方法和相应的国际国外标准，供参考采用。
1涂层厚度(ISO2360：1982)涡流法测厚：待测样品必须不少于5个测量点(约1cm2)，每点重复测定3～5次，每点的测量平均值应在报告中记录。
2光泽度(见ISO2813：1978)采用60°入射角，如果有效表面太小或者不适于光泽计测量，则可用目测法与一参照样品(在相同观察角下)进行对比。
3涂层附着力(见ISO2409：1992)按ISO2409之5.2.4节，须采用粘胶带。粘胶带可为Scotch610、Permacel99或其它等效产品，涂层厚度在60μm以下时，切割间距是1；厚度在60～120μm时，间距为2mm；涂层更厚则选用间距3mm。
4压痕硬度(见ISO2815：1973)
5压凹试验(见ISO1520：1995)也称杯突试验。除2类粉末之外所有其它粉末体系均可按ISO1520：19952类粉末，然后按以下规定进行粘胶带拉开附着力试验。用Scotch610、Permacel99或其它等效粘胶带贴在机械变形以后的试样有涂层一侧。使粘胶带紧密压在涂层上不留空隙或气袋。1分钟之后垂直拉开粘胶带。
6弯曲抗开裂(见ISO1915：1995)操作程度同压凹试验
7冲击试验(只用于粉末涂层)本试验须在无涂层一侧进行，而结果在涂层一侧评估。(1)1类粉末(一层或两层)：ASTMD2794：1969，用2.5N·m。(2)PVDF(聚偏二氟乙烯，一种碳氟涂料)两层粉末：ASTMD2974：1969，用1.5N·m(3)2类粉末：ASTMD2794：1969用2.5N·m。然后按压凹试验相同的程度作序作粘胶带拉开附着力试验。
8克氏(Kesternich)试验(见ISO3231：1993，0.2LSO224次循环。)
9醋酸盐雾试验(见ISO9227：1990)以1宽度交叉切割穿过涂层直至金属基体，试验须在3块挤压材上进行1000h。
10马丘(Machu)试验(只用于型材的加速腐蚀试验)。在样品浸入试验溶液之前，型材表面应该用合适的刻刀将涂层刻割到基体材料。马丘(Machu)试验溶液如下：NaCl:50g/LCH3COOH(冰乙酸)10g/LH2O2(30％)5ml/L试验温度37℃试验时间48h该溶液的pH值为3.0～3.3。24h之后，应该再添加5ml/LH2O2(30％)并用冰乙酸调节pH值，每次试验必须制备新溶液。
11洛氏(Lockheed)试验(DIN65472)
12丝状腐蚀试验(ISO4623：1984)
13加速耐候试验(见ISO11341：1994)发光强度：550W/(290～800nm)黑色标准温度：65℃专用紫外(UV)线滤光器一个试验周期包括18min潮湿状态和102min干状态，经过1000h曝晒后，试样用去离子水洗净并按ISO2813(入射角60°)检测光泽保持率和按ISO7724/3检测颜色变化。
14耐侯试验(见ISO2810：1974)按ISO2810选择佛罗里达海洋大气腐蚀站进行耐候试验(Florida,美国东南部佛罗里达州海洋大气腐蚀站是国际标准推荐的标准试验站)。试验必须在4月份开始。每种颜色需要4块试样(3块作耐候挂片、另1块作参比样板)，至少用2块试样(1)块作挂征，另1块作参比)。
15聚合作用试验(只适用于液体涂层)用脱脂棉球浸足溶液(经技术委员会批准，由色漆或清漆制造厂提供)在待测样品上在30秒之内轻轻来回擦试30次。
16抗砂浆试验砂浆由砂、石灰和水组成，在ASTMC207：1985中表示为N型，试验按ASTMD3260标准执行。
17抗沸水标准(1)沸水法：置于沸腾去离子或蒸馏水中2h，取出样品冷却到室温。
18宽粘胶带(Scotch610等)紧贴在样品表面，胶带和待试涂层之间不得留存空气，1min后以45°角迅速拉开胶带。(2)压力锅法：此方法仅适用于粉末和电泳涂层。在内径约20mm的压力锅中注入去离子水25mm深，放入50mm试样。盖上压力锅并加热到蒸气从阀中逸出。配重的针形阀调节到锅内压力为100±10KPa(1bar),按蒸气从阀中第一次逸出那一刻开始计时，加热1h，冷却压力锅，取出样品冷却到室温。将18mm宽粘胶带贴在试样表面，确保胶带和涂层间无空气。1min之后以45°角迅速拉开胶带。冷凝水恒温试验(见DIN50017：1982)1mm宽度间距划格必须使划痕达到基体金属。
19溶剂试验液体涂层建议的溶剂：甲基、乙基酮(MEK)粉末涂层建议的溶剂：二甲苯在该溶剂试验中，脱脂棉球蘸取足量溶剂放在试样上30s。以上归纳了19项国外用于建筑铝型材有机聚合物涂层的性能检测方法和相应的国际ISO标准(个别采用美国ASTM和德国DIN标准)。我国当前有关的国家标准不全，1997年6月广东省有色金属加工委员会召集了“彩色铝材涂层检测与标准报告研讨会”，为制定相应国家标准走出了重要的一步。
铝型材有机聚合物涂层性能检测方法尽管达19项之多，但按性能类别可以分成若干组。每一组性能检测方法也可选择使用，类似建筑铝型材阳极氧化膜的性能检测方法，国际标准有25个以上，我国按实践需要，提出膜厚、封孔质量、耐蚀、耐磨、耐光、色差等6项，先后陆续制定了国家标准17个，实际常用标准不到10个。反映铝型材聚合物涂层耐蚀性的检测方法有克氏试验、醋酸盐雾试验、马丘(Machu)试验，反映耐候性有洛氏(Lockheed)试验、丝状腐蚀试验、加速耐候试验和耐候试验。而聚合作用试验和溶剂试验是针对涂层材料的聚合和固化程度的。作为验收和质量评估的依据，我国应当参考国际和国外标准尽快制定我国的相应标准，在未有国家标准的检测项目选择使用国际标准，以满足最急需检测项目的要求，使我国建筑铝型材有机聚合物涂层的性能检测和质量控制有据可循。
为查阅方便，将涂层性能检测方法和相应国际(ISO)标准汇总如下(部分方法和标准取自美国ASTM，英国BS和德国DIN标准，或文后参考文献)。性能方法标准号1厚度涡流法ISO23602硬度铅笔法ASTMD33633光泽光泽计ISO28134附着力划格法沸水附着力压曲(杯突)弯曲抗裂冲击法ISO2409参考文献2ISO1520ISO1915ASTMD27945耐蚀克氏法醋酸盐雾洛氏法丝状腐蚀马丘法ISO3231ISO9227DIN65472ISO4623参考文献16耐候现场法加速法ISO2810ISO113417耐磨落砂ASTMD9688抗砂浆ASTMC207ASTMD32609聚合使用，抗溶剂性参考文献1参考文献:1.Qualicoat,8thEdition.Sep.19962.AAMA605/603.2.85
