建筑鋁型材標準GB 5237.3-2008與日本及美國相關(guān)標準的不同 船用鋁板

1 引言

　　GB 5237.3-2008《鋁合金建筑型材 第3部分：電泳涂漆型材》主要在GB/T 8013-2007的基礎上,參照日本JIS H8602-1992和美國AAMA 612-02制定的。在制訂時(shí)，該標準的性能要求和指標都達到甚至超過(guò)了日本JIS H8602-1992的規定，并根據在建筑上使用的特點(diǎn)增加了耐鹽酸性和耐砂漿性等性能要求。但目前日本JIS H8602已進(jìn)行了修改，新版JIS H8602-2010標準與JIS H8602-1992相比較有非常大的改變，性能要求有很大的提高，并且鋁陽(yáng)極氧化電泳涂漆復合膜規范ISO提案在這幾年來(lái)也在不斷的修改和提高。本文將對我國GB5237.3-2008標準與日本JIS8602-2010標準和中 日兩國的ISO提案的主要差異作一簡(jiǎn)要概述。

　　2 我國GB5237.3-2008與日本JIS H 8602-2010及ISO提案的內容差異

　　2.1耐候性

　　耐候性是建筑用電泳鋁合金型材的重要性能指標，日本標準和ISO提案將氙燈人工加速耐候性的試驗時(shí)間分成350h、1000h、2000h和4000h四檔，而我國的國標將氙燈人工加速耐候性的試驗時(shí)間分成1000h、2000h和4000h三檔，由于我國標準主要考慮的是戶(hù)外使用，因此與日本和ISO提案比較，沒(méi)有試驗時(shí)間為350h這一檔，另外三檔與日本標準和ISO提案要求相當。

　　雖然三個(gè)標準對于復合膜的耐候性要求差別不大，但三個(gè)標準對于各檔復合膜的使用環(huán)境規定還是有差異的。我國標準規定的三檔復合膜僅規定了各檔的耐候性要求，但未明確規定各檔復合膜的使用環(huán)境。日本JISH8602-2010和ISO提案中對各檔復合膜的使用環(huán)境進(jìn)行了指導性說(shuō)明，建議試驗時(shí)間為350h的電泳復合膜用于室內環(huán)境，試驗時(shí)間為1000h的電泳復合膜用于室外正常環(huán)境（如普通城市、綠化區和工業(yè)區），試驗時(shí)間為2000h的電泳復合膜用于室外惡劣環(huán)境（如被海鹽污染的具有腐蝕性和降解性的區域）選用，而試驗時(shí)間為4000h的電泳復合膜用于海邊地區,室外惡劣環(huán)境且強紫外線(xiàn)曝曬區域。筆者認為日本JISH8602-2010和ISO提案中推薦的使用環(huán)境有一定的實(shí)際意義，可指導客戶(hù)選用復合膜等級。

　　2.2聯(lián)合耐蝕性

　　與我國標準不同的是，日本JISH8602-2010和ISO提案中特別規定了先進(jìn)行熒光紫外線(xiàn)燈人工加速耐候性試驗再聯(lián)合進(jìn)行鹽霧試驗的聯(lián)合耐蝕性要求，筆者以為主要有以下幾個(gè)因素。

　　2.2.1可操作性因素

　　從可操作角度看，耐候性實(shí)驗檢驗時(shí)間過(guò)長(cháng)，動(dòng)輒幾千個(gè)小時(shí)，許多廠(chǎng)家沒(méi)有時(shí)間也不可能有那么多的時(shí)間等候檢驗報告，而選擇用時(shí)較短的其他相關(guān)性能測試。

　　2.2.2現實(shí)性因素

　　從現實(shí)角度看，使用313nm的紫外燈人工加速耐候儀進(jìn)行測試時(shí)，選擇更加接近自然狀況的測試條件，即輻照強度為30W/m2，4h干燥，4h濕潤，循環(huán)進(jìn)行240h，然后再進(jìn)行CASS試驗這一聯(lián)合耐蝕性試驗更能反映實(shí)際的使用情況。因為鋁門(mén)窗、幕墻在經(jīng)受紫外線(xiàn)照射的同時(shí)，還要承受自然界的酸雨、煙氣、泥土、鳥(niǎo)糞、清潔劑等的腐蝕。

　　2.2.3涂料因素

　　從涂料的角度看，經(jīng)過(guò)紫外線(xiàn)照射240h，相當于經(jīng)歷了短暫的老化實(shí)驗。如果沒(méi)有選用穩定性好或更優(yōu)異的長(cháng)碳鏈丙烯酸單體，只是單純降低成本的話(huà)，這一項檢測是很難通過(guò)的。此外，經(jīng)過(guò)聚合的樹(shù)脂要有很好的光穩定性，不降解，即在自然界中不粉化。筆者曾在山東一海邊尚未銷(xiāo)售的商品房?jì)�，�?jiàn)到山東某著(zhù)名鋁材廠(chǎng)生產(chǎn)的電泳型材做成的窗戶(hù)，朝向外側漆膜已全部粉化消失。

　　為消除這一狀況，生產(chǎn)過(guò)程中須使多種不同性能的單體在共聚中按照競聚率反應的要求，調整每一時(shí)刻加料各單體的比例, 使其不產(chǎn)生暴聚反應，這樣才能使游離單體在聚合物中的殘留量較少，分子量均勻（加熱減量較好能控制在3%以?xún)龋�，從而同時(shí)提高涂膜的耐蝕性與耐候性。選用適當的長(cháng)鏈型丙烯酸酯，有利于光穩定性，可以做到聚合物的分子量更大，做成的樹(shù)脂會(huì )呈現自乳化狀態(tài)。耐蝕性、耐候性和機械性能都會(huì )得到提高，還可以提高泳透率，使涂裝對于助溶劑的依靠性大大降低，有機溶劑的減少有利于環(huán)境保護（日本涂料廠(chǎng)在日本國內的電泳涂料基本上都是乳化型涂料）。

　　2.2.4微觀(guān)角度的因素

　　從微觀(guān)的角度，往往選用氙燈，其波長(cháng)一般選定在340nm至410nm之間（峰值為340nm），也屬于紫外線(xiàn)范疇。但是，對于射線(xiàn)來(lái)講，其粒子能量=hν，其中h為普朗克常數，ν為此射線(xiàn)的頻率。也就是說(shuō)，波長(cháng)越短，射線(xiàn)粒子能量越大，越能在短時(shí)間內檢測出涂膜的穩定性。如果鏈接好的涂膜經(jīng)過(guò)高能粒子的轟擊而沒(méi)有斷鏈（粉化），則后序的CASS試驗中將會(huì )體現出優(yōu)異的耐蝕性，相反，如果經(jīng)240h的紫外線(xiàn)照射后分子鏈發(fā)生斷裂（這在單純的耐候性檢測中不易看到），則會(huì )對后序的CASS試驗中其耐蝕性造成很大的影響。

　　2.2.5 日本提供的相關(guān)數據

　　盡管日本的新標準對氧化膜和電泳涂膜的厚度沒(méi)有提出明確的要求，但是，無(wú)論是氧化膜還是電泳涂膜，如果過(guò)薄的話(huà)，是很難通過(guò)聯(lián)合耐蝕性檢驗的。同時(shí)，這也是對電泳涂料提出了更新更高的要求，怎樣在節省能源與提高性能方面更加前行一步。

　　2.2.6涂料未來(lái)發(fā)展的因素

　　從涂料未來(lái)的發(fā)展看，耐候性是鋁合金建筑型材的重要性能指標，但是由于其使用的環(huán)境、地域等差異，可以采用不同的標準，從而，可對涂料加以針對性的選擇。

　　以丙烯酸及其酯類(lèi)為原料的聚合物，有著(zhù)高的耐候性，這主要由單體決定的，它由聚合的方法形成，對光有著(zhù)很強的穩定性。如果單體選擇得恰當，涂膜將會(huì )有優(yōu)異的保光性。這種樹(shù)脂與縮聚形成的聚合物相比，耐候性好得多。作為這樣的涂料還必須具有優(yōu)異的耐蝕性，其關(guān)鍵須形成涂膜的交聯(lián)性，采用六甲氧甲基三氰胺作交聯(lián)劑，在固化成膜過(guò)程中有很好的交聯(lián)性，使涂膜具有高的硬度、光澤、色澤（不泛黃）和優(yōu)異的耐候性。近年來(lái)，耐光性更優(yōu)的陰極電泳涂料的出現，也是一個(gè)很好的選擇，其耐蝕性更好，它是聚多胺樹(shù)脂結構，用IPDI（異佛爾酮異氰酸酯）或脂肪族異氰酸酯做成的交聯(lián)劑，都有著(zhù)優(yōu)異的耐候性，可以制成CED。采用CED，不必采用鋁合金氧化，因為在電沉積過(guò)程中，電泳行為是朝向陰極，氧化膜會(huì )遭到部分破壞或全部破壞，但這種涂料仍有優(yōu)異的耐蝕劑和耐候性，有許多人認為這應當是建筑領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

　　關(guān)于涂敷工藝，采用電沉積的方法是較理想方法，有利自動(dòng)化生產(chǎn)，效率高，涂料的利用率高達95%（我國生產(chǎn)的鋁陽(yáng)極電泳涂料一般為82%，效率降低主要與涂料溶液的粘度和抗干擾性能有關(guān)），生產(chǎn)涂膜質(zhì)量較穩定，是通過(guò)ED形成的膜，其過(guò)程是電場(chǎng)力作用下，首先在電流密度高的部位涂敷，形成膜后電阻變大，而未形成的鄰近部位又成為電流密流高的部位，由此繼續涂敷，使工件的各部位均形成高的電阻，再延長(cháng)ED時(shí)間涂膜也不會(huì )再增厚，對于幾何形狀復雜的型材能在各部位得到均勻膜厚的涂膜，稱(chēng)之為ED的泳透率性能，且使之耐蝕優(yōu)異，同樣也提高了耐候性。

　　3 標準中其他需注意的問(wèn)題

　　3.1 硬度

　　涂膜硬度是電泳復合膜的一項基本的性能指標，在國內外對于鋁合金表面處理膜硬度的檢測方法主要有兩種，一種是壓痕硬度試驗，另一種是鉛筆硬度試驗。通常來(lái)說(shuō)，對于膜厚較厚的涂膜通常采用壓痕硬度進(jìn)行檢測，而對于膜厚較薄的涂膜通常采用鉛筆硬度試驗進(jìn)行檢測。由于電泳鋁合金型材膜厚比較薄，因此我國GB5237.3-2008標準和ISO提案中都是采用鉛筆硬度試驗進(jìn)行檢測電泳漆膜的硬度（日本標準未規定涂膜硬度）。但兩標準規定的性能指標有些差異，我國標準規定A級、B級復合膜硬度至少達到3H，S級復合膜硬度至少達到1H；而ISO提案規定所有復合膜硬度都至少達到3H。

　　采用鉛筆硬度試驗進(jìn)行檢測時(shí)應注意鉛筆的選擇，試驗應選擇涂膜硬度測試的專(zhuān)用鉛筆進(jìn)行，試驗結果采用鉛筆的硬度表示涂膜的硬度。在鉛筆硬度試驗中，試驗用鉛筆的硬度及穩定性對試驗結果有較大的影響，各國生產(chǎn)的鉛筆其硬度也有一定的差異，根據實(shí)際使用經(jīng)驗發(fā)現德國斯德樓鉛筆比較硬，而我國中華牌鉛筆和日本三菱鉛筆相對更軟些，如果這兩種鉛筆也一定要做個(gè)比較的話(huà)，從統計的角度日本三菱鉛筆更硬些。

　　涂膜硬度主要與涂料的性能有關(guān)，取決于固化的交聯(lián)度。另外，涂膜的厚度對硬度的影響也是很大的，當涂膜厚度比較薄時(shí)則硬度相對較高些。

　　3.2光澤

　　我國標準和日本標準都未對光澤進(jìn)行規定，ISO提案中規定了光澤的測試方法，但其質(zhì)量與數據要求由供需雙方商定。光澤通常采用60度光澤計進(jìn)行測量，如更細分可采用多角度光澤計，用幾個(gè)角度進(jìn)行測量辨別。測量時(shí)，要求受檢面必須平整，平整度在0.18以下。

　　3.3 附著(zhù)性

　　我國標準、日本標準和ISO提案對附著(zhù)性都有規定，且三個(gè)標準的指標都相當，都要求附著(zhù)性應達到0級（25/25）。附著(zhù)性對涂膜的物性影響很大，對于耐蝕性的影響不可小視，劃格法較為常用，但需要注意劃格器的選用，確保刀具鋒利，可將涂膜劃破露出金屬基體。浸水后做二次附著(zhù)力測試是模仿在經(jīng)雨水沖洗后對其的影響，如果下降較多，則說(shuō)明涂膜已經(jīng)與基體材料并不完全粘結，或已經(jīng)鼓包。

　　3.4  耐鹽霧腐蝕性

　　耐鹽霧腐蝕性試驗方法通常又三種，即中性鹽霧試驗（NSS試驗）、乙酸鹽霧試驗（AASS試驗）和銅加速乙酸鹽霧試驗（CASS試驗），其中CASS試驗加速腐蝕性較快。CASS試驗是在銅鹽作用下加速破壞的鹽霧試驗，這個(gè)試驗必須要做，尤其是在沿海亞熱帶地

　　區使用條件下，鹽霧腐蝕是相當嚴重的，現在環(huán)境污

　　染問(wèn)題也增大了對材料防腐性的要求。我國標準、日本標準和ISO提案都對鹽霧試驗有要求，，并規定了不同等級的使用范圍，但需要注意的是我國標準只規定了試驗時(shí)間為24h、48h兩個(gè)等級，而日本標準和ISO提案規定了試驗時(shí)間為24h、72h和120h三個(gè)等級，同時(shí)要求戶(hù)外有腐蝕的地區要達到120h的標準，性能要求比我國標準更嚴格些。

　　3.5耐堿性

　　我國標準、日本標準和ISO提案對耐堿性的要求基本相同。耐堿性試驗時(shí)要在20℃進(jìn)行，因為溫度不同對結果影響很大。不過(guò)，通過(guò)筆者搜集的實(shí)驗結果顯示，在固化完全的前提下，我國涂料都可以通過(guò)耐堿性實(shí)驗。如果在多雨、濕熱同時(shí)又有污染的地區，可以考慮進(jìn)行二次耐堿性實(shí)驗，即先做耐沸水實(shí)驗，晾干后一個(gè)小時(shí)內再做耐堿性實(shí)驗，其結果相差很大，涂料生產(chǎn)廠(chǎng)家選用的樹(shù)脂不同也會(huì )對結果造成極大影響。

　　3.6 復合膜的厚度

　　日本新標準規定，氧化膜厚度要在5μm以上，對電泳漆膜厚度不做要求。事實(shí)上，正如大家所知，電泳與其他的涂裝方法較大的區別就是沒(méi)有涂裝死角，在整個(gè)的氧化膜上能均勻涂覆，在涂覆時(shí)，因為有涂膜的地方電阻變大，因此涂料粒子會(huì )向電阻小的地方沉積，但是如果氧化膜過(guò)薄，氧化膜本身就會(huì )造成電阻嚴重不均勻，實(shí)驗表明，如果想得到均勻的電泳涂膜，在主要的裝飾面上氧化膜的厚度至少應該在6μm以上。因此，筆者想說(shuō)的是，盡管日本標準要求氧化膜厚度在5μm以上，按照性能進(jìn)行分類(lèi)；但按照筆者的了解，日本企業(yè)在實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)控制的膜厚在8μm以上，這也符合理論的解釋。同時(shí)，我們仔細分析矢島勝司先生的數據，發(fā)現至少目前，要想通過(guò)聯(lián)合耐蝕性的檢測，較好的數據選擇是9+7。但是由于中國工廠(chǎng)氧化條件和電泳涂料質(zhì)量參差不齊，這個(gè)數據應用到中國應該是多少，我們還沒(méi)有數據證明。至于電泳涂膜的厚度，日本新標準只進(jìn)行了性能的要求，這引發(fā)了日本涂料生產(chǎn)廠(chǎng)商的恐慌，大家在涂膜性能滿(mǎn)足要求的情況下盡可能降低膜厚，而我們知道，電泳涂膜的很多性能，像CASS，耐候等都是與膜厚有很大關(guān)系的。

　　3.7 自然耐候性

　　對于電泳鋁型材來(lái)說(shuō)，耐候性是至關(guān)重要的，因為除去別墅外，建筑物更換門(mén)窗的可能性比較小，因此我們也往往要求鋁門(mén)窗與建筑物有相同的壽命。我國GB5237.3-2008標準和ISO提案中都對自然耐候有規定，但對于其具體要求規定都不夠明確。我國標準規定性能指標和試驗方法都由供需雙方協(xié)商確定，而ISO提案中雖然規定了自然耐候性的試驗方法，但對于性能指標卻要求由供需雙方協(xié)商確定。

　　事實(shí)上自然耐候性才能比較真實(shí)的反映產(chǎn)品的耐久性，而試驗室檢測的人工加速耐候性雖然在一定程度上能反映產(chǎn)品的耐候性，但由于該試驗加速破壞性快，因此存在一定的失真風(fēng)險。為此，筆者認為我國標準應注重自然耐候性的研究，盡管自然耐候性要求不太方便用于質(zhì)量檢驗，但用于涂料的研究開(kāi)發(fā)還是有實(shí)際意義的。

　　4 結束語(yǔ)

　　雖然我國標準GB5237.3-2008與日本標準JIS8602-2010和ISO提案還存在一些差異。但我們有理由相信，隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟全球化的蔓延，我國在標準的制定上將更加關(guān)注提高品質(zhì)，減小與先進(jìn)國家標準的差別，甚至可以領(lǐng)先一步，提出所謂現在的先進(jìn)國家所沒(méi)有的標準項目和檢測方法，.努力完善各類(lèi)標準。形成更加符合我國國情的先進(jìn)標準，為我國工業(yè)的發(fā)展提供更加有利的參考和法律依據。

5083船用鋁板作船板優(yōu)勢
5083鋁合金是高鎂合金,在不可熱處理合金中強度良好，耐蝕性、可切削性良好。陽(yáng)極化處理后表面美觀(guān)。電弧焊性能良好。5083合金中的主要合金元素為鎂，具有良好的抗蝕性與可焊接性能，以及中等強度。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5083合金廣泛用于海事用途如船舶，以及汽車(chē)、飛機焊接件、地鐵輕軌。