环氧地坪涂料自从20世纪80年代末期进入中国市场以来,就凭着它的优良附着力、机械强度及防腐蚀性能等呈现出其他类型涂料无法达到的优越性,因此取得广大用户的欢迎与认可。环氧地坪涂料是国内近年来环氧树脂应用技术发展最快的领域之一。近5年来,国内环氧地坪涂料从无到有、从小到大取得长足进展。由于采用高品质的原材料、先进的施工设备及工艺、科技人员的不断创新,目前我国生产环氧地坪涂料的质量明显提升,有的产品性能已接近国际先进水平,基本满足各相关行业的需要。
一、环氧地坪涂料的概况
1.环氧地坪涂料的质量要求 现代工业环境对地坪涂料(材料)有各种要求,如电子、食品、医药等工业领域要求地坪不起灰,干净无尘;机械工业要求地坪耐强烈的机械冲击、耐磨损,能长期经受铲车等车辆的辗轧,即使局部损坏也易于维修;机床、仪器仪表等工业车间地面常受到各种油类侵蚀渗漏,难以彻底清除,要求地坪有优异的耐油性;化工厂等场所要求地坪能耐各种化学介质的腐蚀;地下设施等领域需要抗静电型地坪;现代文明场所的地坪应该平坦、亮丽、色彩丰富,给人们营造一种良好的环境。
2.环氧地坪涂料的特性及应用领域
(1)环氧地坪涂料的特性环氧地坪涂料具有良好的耐水性、耐油性、耐酸碱性、耐盐雾腐蚀等化学特性,同时具有优良的耐磨性、耐冲压性、耐洗刷性等物理特性。在使用时不易产生裂纹且易清洗、易维修保养,可满足现代工业对地坪的需要。环氧地坪涂料占有重要地位,是现代工业较理想的长效地坪涂料品种。
(2)环氧地坪涂料的应用领域环氧地坪涂料已广泛用于汽车、航天、电子、食品、医药、电力、工业厂房、交通车道、建筑等场合。环氧地坪的主要类型有自流平型、镘平型、传导型及地坪漆。
二、环氧地坪涂料的组成及制备
环氧地坪涂料可分为溶剂型环氧地坪涂料、无(少)溶剂型环氧地坪涂料和水性环氧地坪涂料。现以溶剂型环氧地坪涂料为示例,介绍其组成及制备方法。
1.环氧地坪涂料的组成
(1)基料双酚A型环氧树脂涂膜有对混凝土等多种底材的附着力优良、固化时体积收缩率低、耐化学药品性佳、坚韧耐磨等优点,因而被普遍用作环氧地坪涂料的基料。当选用胺加成物作固化剂时,E-20环氧树脂与胺加成物相容性好,配制涂料后不需熟化,混合均匀后即可施工,但涂料的固体分不高,流平性和光泽较差,难制成较厚涂膜和高装饰性地坪涂料;E-51环氧树脂可制成较高固体分涂料,流平性和光泽较好,但因树脂分子中羟基很少,与胺加成物相容性较差,在低温高湿条件下易产生蜡性迁移,涂膜表面发黏(尤其是用聚酰胺加成物固化剂时,此弊病更明显);E-44环氧树脂也可制成较高固体分涂料,其流平性和光泽较好,因其树脂分子中羟基比E-51环氧树脂多,因此显示出良好的综合性能,可选作基料。当选用酚醛树脂、氨基树脂及异氰酸酯等作固化剂时,应着重考虑环氧树脂的羟基反应活性、对颜填料的润湿性及施工时的流平性等因素。有时选用E-20环氧树脂和E-44环氧树脂相互混合后作基料会达到理想的效果。
(2)固化剂 胺类固化剂是环氧地坪涂料的主要固化剂,有时根据需要也可选用合成树脂固化剂。可供选择的胺类固化剂有脂肪胺及其加成物、脂环胺及其加成物、聚酰胺及其加成物、曼尼希碱等含活泼氢的胺化合物。采用E-44环氧树脂与改性脂环胺、聚酰胺、进口聚酰胺加成物和国产聚酰胺加成物按等当量配制清漆,测定流平性、光泽、冲击性、柔韧性、附着力、铅笔硬度和耐磨性,结果见表7-43。
![]() 由表7-43知,改性脂环胺流平性最好,与环氧树脂相容性好、涂膜光泽高、耐磨性和硬度优良,但其耐冲击性和柔韧性较差,需加入柔性环氧树脂等组分改进耐冲击性和柔韧性。聚酰胺与聚酰胺加成物相比,两者物理机械性相当,但涂料的流平性及涂膜的光泽稍差。两种聚酰胺加成物均具有较好的综合性能。在制备聚酰胺加成物时应选择适宜的环氧树脂加入量,一般环氧树脂用量为总树脂体系质量的15%~25%为宜。
选择溶剂型环氧地坪涂料的固化剂时,应充分考虑固化剂与各组分间的相容性、低毒性、涂料适用期、施工性、流平性、涂膜的表面状态、附着性、防护性、装饰性等诸项指标的综合要求。可充分利用固化剂的复配增效技术,注意固化剂和助剂的配套化、系列化、精细化应用技术开发,使溶剂型环氧地坪涂料达到满意的使用效果。
(3)颜填料溶剂型环氧地坪涂料中的颜填料应根据使用要求给予选定。例如防止酸碱介质的地坪,选用氧化铁红和沉淀硫酸钡等颜填料;对于需具有耐热和耐光性能的地坪,选用氧化锌和云母氧化铁等颜填料;对于需耐化学药品和高物理机械性的地坪,选用云母和滑石粉等填料。即充分利用各种颜填料的特性,制成不同性能的环氧地坪涂料。
颜填料的用量,要确保颜填料的体积分数(PVC)低于颜填料的临界体积分数(CPVC),根据溶剂型环氧地坪涂料使用要求,可将PVC控制在15%~25%范围内。
可供选择的着色颜料有钛白、氧化铬绿、氧化铁黑、氧化铁红、氧化锌、氧化铁黄等无机颜料。这类颜料不易产生浮色、发花等弊病。可供选择的填料有沉淀硫酸钡、云母、滑石粉等性能稳定相对惰性的品种。选用填料时,应注意填料的吸油量、酸碱性、粒度及形态(纤维状和片状结构为主)等物性指标。在环氧地坪涂料中的填料可赋予涂料贮存稳定性、涂膜的耐蚀性、耐水性、降低收缩应力,避免涂膜开裂或脱落。
另外,有的颜填料易于在空气中吸潮,会使涂料在固化时产生气泡和针孔,在使用前应进行烘干处理。
(4)溶剂 选用溶剂的核心是溶剂的溶解力。关于溶剂的溶解性应掌握极性相似、溶度参数相近和溶剂化的基本原则,同时注意溶剂挥发速度及其反应性等要点(见第五章第一节)。值得提示的是乙二醇乙米和乙二醇丁醚的毒性大,有害于人体健康、污染环境,请用丙二醇醚类替代。
4种不同混合溶剂对涂料性能的影响见表7-44。
![]() 由表7-44知,芳烃、酮和醇混合溶剂有优良的流平性,芳烃和醇混合溶剂流平性稍差。由于酯和酮是氢键接受体,对胺类固化剂的活泼氢与环氧树脂的环氧基反应起抑制作用,因而会降低固化反应速度,所以一般很少选用。芳烃、醇醚和醇混合溶剂的溶解力强、挥发速度适中、提高涂料的流平性。通常选用芳烃、醇醚和醇混合溶剂作溶剂型环氧地坪涂料的溶剂,应合理地确定混合溶剂中各组分的比例(如二甲苯:正丁醇:丙二醇单甲醚=6:3:1)。
(5)助剂 助剂是环氧地坪涂料生产、贮存、施工和应用不可缺少的组分,它在涂料中发挥特效功能。主要有固化促进剂、表面活性剂、流变调节剂、贮存稳定剂、消泡剂和改性剂等。
在溶剂型环氧地坪涂料中,加入聚羧酸酯类分散剂,有优良的润湿、分散、防浮色发花作用,可防止沉淀、促进流平;加入丙烯酸共聚物流平剂,减少因表面张力梯度差而引起的各种涂膜弊病,有效地提高涂料的流平性;加入非硅系消泡剂,可防止因气泡产生的鱼眼、针孔,保证涂料在施工时具有良好的消泡效果;加入白炭黑和膨润土等触变剂,可使涂料有良好的贮存稳定性,也有一定的防浮色发花作用;加人改性树脂作为环氧树脂和胺加成物的“共溶剂”,可防止它们分离、增加涂料的流平性;在较低的环境温度下施工时,应适量加入固化促进剂,加快固化反应速度。
2.环氧地坪涂料的制备
(1)配方组成溶剂型环氧地坪涂料是由主剂和固化剂构成的双组分涂料(见表7-45)。
![]() (2)生产工艺
①主剂生产工艺 将E-44环氧树脂和改性树脂溶于混合溶剂中,加人颜填料和各种助剂,充分搅拌均匀后,投入砂磨机中研磨分散到要求细度,得到溶剂型环氧地坪涂料的主剂。
②固化剂生产工艺将聚酰胺、促进剂和部分混合溶剂加入反应釜内,搅拌溶解,加热至50~60℃。
在搅拌下慢慢加入环氧树脂溶液,约60min加完,然后在60~70℃下保温30min,冷却出料,得到溶剂型环氧地坪涂料的固化剂。
(3)产品技术指标 溶剂型环氧地坪涂料性能优良、施工方便,涂膜附着力强、坚韧耐磨、抗冲击、易清洗、不产生裂纹、结构完整性好、表面平整、耐油污、耐化学腐蚀,可满足现代工业地坪的质量要求,产品技术指标见表7-46。在涂装时,取主剂:固化剂=3:1(质量),用混合溶剂调整施工黏度。
![]() (4)产品用途 溶剂型环氧地坪涂料可用于化肥工程、化工厂和核电站等车间地坪,能经受铲车的辗压、金属工具的冲击、油污的侵蚀和化学药品腐蚀等考验。 环氧树脂 - www.epoxy8.com -(责任编辑:admin) |