鋁塑板原材料淺析

文/曾正

（思瑞安復(fù)合材料（中國(guó)）有限公司，上海市 201319）

鋁塑板的誕生已有半個(gè)多世紀(jì)。其質(zhì)輕，高強(qiáng)，耐候等特質(zhì)使其大量使用與建筑幕墻。它主要由鋁合金、涂料、聚乙烯、粘結(jié)材料及保護(hù)膜構(gòu)成。本文從材料介紹，質(zhì)量評(píng)判，選材注意事項(xiàng)等角度出發(fā)，對(duì)這些原材料做淺析。

1 鋁塑板及其原材料簡(jiǎn)介

鋁塑復(fù)合板（以下簡(jiǎn)稱“鋁塑板”）誕生于上世紀(jì)60年代的德國(guó)，由Alusingen公司開發(fā)研制。鋁塑板被廣泛應(yīng)用與建筑外墻，其特點(diǎn)是質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，耐候，耐腐蝕，不助燃等。使其日益成為建筑幕墻裝飾的主力軍。

鋁塑板，俗稱三明治板，顧名思義是有若干層材料復(fù)合而成。實(shí)際上，它至少有7層材料組成，自上而下依次是，表面保護(hù)膜、涂層、鋁薄板、粘結(jié)膜、聚乙烯、粘結(jié)膜、鋁薄板。

因此可見，鋁塑板的原材料可歸納為保護(hù)膜、涂層、鋁薄板、粘結(jié)膜、聚乙烯五大類。本文略過一些鋁塑板行業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，從作者在業(yè)內(nèi)的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，著重從原材料的簡(jiǎn)介，品質(zhì)優(yōu)劣，易發(fā)問題，選購(gòu)時(shí)的注意事項(xiàng)，供應(yīng)商指南等幾方面進(jìn)行淺析。旨在為鋁塑板企業(yè)的業(yè)務(wù)人員及購(gòu)買鋁塑板的客戶提供一些認(rèn)知上的幫助。

2 鋁塑板各原材料的選材

鋁薄板，幕墻使用鋁合金薄板厚度一般為0.5mm，寬度從1米到1.5米不等，其加工的過程是：從鋁錠熔鑄，到熱軋（也稱粗軋）成3-7mm的厚板，再經(jīng)過冷軋（也稱精軋）軋制成0.5mm的薄板，經(jīng)拉彎矯設(shè)備改善其平整度，最后經(jīng)過退貨和冷卻得到成品。鋁薄板常見質(zhì)量問題有：規(guī)格不達(dá)標(biāo)，合金不符合要求，平整度不達(dá)標(biāo)，力學(xué)性能不達(dá)標(biāo)，軋制痕跡等。GB/T17748-2008規(guī)定幕墻鋁塑板的鋁皮厚度為0.5mm±0.01mm,材質(zhì)應(yīng)符合GB/T3880的要求。但有些廠家提供的所謂0.5mm厚度的鋁薄板只有0.48mm，屬于不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，檢驗(yàn)時(shí)需要特別注意。為了達(dá)到良好的力學(xué)性能和加工性能，歐美國(guó)家都要求使用5系列鋁合金（即鋁鎂合金），但從成本和市場(chǎng)供應(yīng)角度出發(fā)，國(guó)內(nèi)諸多品牌均使用3系列鋁合金（即鋁錳合金）來替代，更有使用1系列鋁合金的（接近純鋁）。肉眼看，1系，3系，5系的鋁合金幾乎沒有區(qū)別，但手感上1系明顯偏軟，拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度有明顯偏弱。5系鋁合金是鋁塑板最好的選擇。3系雖然沒有明顯缺陷，但在開槽，折彎，卷圓等加工時(shí)，明顯沒有5系合金表現(xiàn)優(yōu)良。除了合金區(qū)別外，鋁皮供應(yīng)中最常見的問題就是表面質(zhì)量問題，以軋制印，油印，折痕為最多，這些都是在生產(chǎn)過程中監(jiān)控不利或設(shè)備本身能力問題導(dǎo)致，這些問題在原材料階段不明顯，但涂裝后便成為了顯而易見的質(zhì)量問題，外觀影響很大，需專業(yè)人員在原材料階段準(zhǔn)確捕捉。國(guó)內(nèi)比較成熟的供應(yīng)商有重慶的西南鋁，福建的瑞閩，杭州的永杰。但寬度可達(dá)2000mm以上的甚少，目前山東的南山有這樣的設(shè)備和供應(yīng)能力。

保護(hù)膜主要由壓敏膠和基材兩層組成，壓敏膠就是保護(hù)膜和鋁塑板面接觸的那一面[1]，其大類主要由橡膠型和丙烯酸型兩大類（后者也稱為亞克力或者水溶性材料）。橡膠型的保護(hù)膜，其抗老化能力強(qiáng)。自貼合于鋁塑板表面起，6個(gè)月內(nèi)撕去，可確保沒有殘膠。但丙烯酸型的保護(hù)膜容易在戶外環(huán)境下變質(zhì)，這個(gè)撕膜的時(shí)間要縮短到45天內(nèi)。保護(hù)膜的部分壓敏膠轉(zhuǎn)移到鋁塑板表面，稱為殘膠。殘膠是非常難以去除的，使用酒精或丙酮都難以去除，由于撕膜是在幕墻某個(gè)立面施工完成后的動(dòng)作，若有殘膠發(fā)生，后續(xù)彌補(bǔ)的費(fèi)用是相當(dāng)高昂的。保護(hù)膜另一個(gè)實(shí)際問題是和鋁塑板表面的貼合表現(xiàn)，粘度過高，撕膜時(shí)很費(fèi)力，殘膠也容易發(fā)生。粘度過低，易脫落，起不到保護(hù)鋁塑板表面的功能。橡膠型的保護(hù)膜適用于大多數(shù)鋁塑板的涂層表面。實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于FEVE的表面或者是光澤度大于70%的涂層表面，才可能發(fā)生貼合不好的情況，此時(shí)才會(huì)要求做特殊調(diào)整。而采購(gòu)丙烯酸型保護(hù)膜之前，必須向保護(hù)膜生產(chǎn)廠家提供樣品，按照鋁塑板表面的涂層種類及色澤不同，而調(diào)配不同的粘度。因此從公司管理物料的角度而言，丙烯酸型保護(hù)膜的物料管理會(huì)比橡膠型保護(hù)膜復(fù)雜得多。國(guó)內(nèi)鮮有橡膠基保護(hù)膜的供應(yīng)，法國(guó)的諾凡賽爾和德國(guó)的寶麗菲姆是具備橡膠基基礎(chǔ)的知名供應(yīng)商。

粘結(jié)膜，粘結(jié)膜的作用是將鋁皮和聚乙烯芯層貼合，它是一種受熱后產(chǎn)生粘性的材料，一些質(zhì)量低劣的鋁塑板使用膠水來替代粘結(jié)膜，但是其均勻性不佳，在剝離試驗(yàn)中多處結(jié)合力不達(dá)標(biāo)。粘結(jié)膜其實(shí)由兩層組成，其中一個(gè)層和鋁材有非常好的粘結(jié)表現(xiàn)，另一面則和聚乙烯有良好的粘結(jié)效果。其總厚度為0.1mm，國(guó)內(nèi)很多鋁塑板為降低成本，使用的粘結(jié)膜總厚度只有0.05mm,粘結(jié)力和長(zhǎng)期表現(xiàn)都會(huì)受到影響。廣州的啊啦棒是這個(gè)產(chǎn)品比較出眾的供應(yīng)商,其主材為DUPONT? BYNEL的產(chǎn)品，是目前業(yè)內(nèi)最穩(wěn)定的粘結(jié)膜主材之一。

按照GB/T17748-2008，鋁塑板使用的芯層為低密度聚乙烯，即LDPE，由于它是高壓法制作而成，也被稱為高壓聚乙烯，聚乙烯不助燃，被燃燒時(shí)不產(chǎn)生有毒物質(zhì)。有些企業(yè)添加少量的線性低密度聚乙烯，即LLDPE，來改善柔韌性和抗沖擊性是可取的。但國(guó)內(nèi)有相當(dāng)比例的鋁塑板芯層使用回收聚乙烯，最常見的就是回收農(nóng)膜，重新造粒。成本平均在新料（即化工企業(yè)出品，未被利用過的）的6成。但其回收過程沒有專門的監(jiān)督控制，無法確保回收料的品種，可能會(huì)參雜非LDPE的材料，也無法確定材料被反復(fù)回收利用的次數(shù)。鋁塑板在幕墻上受到高溫, 紫外線等環(huán)境考驗(yàn)，使用回收料的板比使用新料的板更快的老化，變脆，開裂。有些在折彎，開槽等加工的過程中就出現(xiàn)損壞。一旦發(fā)生火災(zāi)，回收料中可能存在的助燃成分及有毒成分將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。聚乙烯新料無嗅無味，在沒有加色母之前為白色半透明。而回收料則大多數(shù)呈深綠或黑褐色，且有臭味。實(shí)驗(yàn)室可用儀器測(cè)定密度和熔融指數(shù)（MFR）來初步判別。光譜儀分析準(zhǔn)確度更高，但較復(fù)雜，費(fèi)用也較高。

鋁塑板表面的涂料是通過專用設(shè)備輥涂的方式進(jìn)行涂裝，所以此類涂料屬于工業(yè)輥涂涂料范疇。鋁塑板表面涂層，按涂料種類分主要有PVDF,FEVE和聚酯，PVDF和FEVE耐候性很好，戶外質(zhì)?？筛哌_(dá)20年。而聚酯則使用于內(nèi)飾。涂層數(shù)主要有2涂層和3涂層，按照GB/T17748-2008規(guī)定，2涂層總厚度應(yīng)≥25μm，3涂層總厚度應(yīng)≥35μm[2]。底涂、中涂，面涂，每一涂層的厚度也有相應(yīng)的規(guī)定，才能滿足涂料耐候等基本性能。以ALUCOBOND?的鋁塑板為例，其2涂的膜厚分配為7μm+18μm，三涂則為7μm+18μm10μm。一些廠家為節(jié)約成本，在保證總膜厚達(dá)標(biāo)的前提下，增加成本較低的底涂的膜厚，減小成本較高的中涂和面涂的膜厚，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重下降。涂料主要由樹脂，填料，色料，助劑組成，涂料中樹脂的比例高達(dá)70%，因此樹脂的質(zhì)量直接決定了涂料的品質(zhì)，目前全球樹脂被蘇萊克斯這類企業(yè)壟斷，因此涂料價(jià)格震蕩較大，要求鋁塑板廠家與涂料廠家保持高度的戰(zhàn)略合作關(guān)系，才能維護(hù)成本穩(wěn)定。hylar5000和kanar500是目前工業(yè)輥涂涂料主流的兩個(gè)體系，PPG和貝科是這個(gè)行業(yè)的領(lǐng)軍人物。雖然如此，涂裝的品質(zhì)依然受生產(chǎn)設(shè)備，技術(shù)能力，人員水平及涂料參數(shù)調(diào)整等因素的影響。實(shí)際生產(chǎn)中易出現(xiàn)，但易忽視的涂裝問題如燒傷，明暗條紋等，這些問題在產(chǎn)品下線時(shí)并不明顯，但大面積安裝在建筑立面上，在光線和整體感作用下，缺陷會(huì)顯得非常嚴(yán)重。在排除了涂料本身質(zhì)量問題后，生產(chǎn)廠家更應(yīng)特別關(guān)注涂料各生產(chǎn)參數(shù)與設(shè)備的匹配度。

總結(jié)

鋁塑板在建筑幕墻中的應(yīng)用越來越廣泛，中國(guó)在2005年時(shí)就已成為世界最大的鋁塑板生產(chǎn)和出口國(guó)，中國(guó)鋁塑板全行業(yè)共產(chǎn)銷鋁塑復(fù)合板1.25億平方米，出口量達(dá)3209萬平方米。在這樣的大環(huán)境下，廠家更應(yīng)注重產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是用料的品質(zhì)。為行業(yè)的良性發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

[1]張中.鋁塑復(fù)合板［M］.北京：化工工業(yè)出版社，2005

[2]GB/T17748-2008.建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板［S］