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引言 隨著現代工業技術和生產的發展,對于潔凈的生產環境的要求越來越高,要求地坪耐腐蝕、潔凈和耐磨,室內空氣含塵量低,這不僅是改善勞動條件的需求,更是現代產品品質的保證。目前應用比較廣泛的一種環保型“環氧自流平涂料”具有耐水、耐化學品腐蝕、耐酸、耐堿、耐油污、抗壓、耐磨、附著力好等性能,以及機械強度遠高于混凝土底材,對地坪有足夠 的保護作用,而且施工固化后漆膜收縮率低,能一次涂裝成厚膜,具有自流平性佳、外觀漂亮、裝飾性好等諸多特性。由于不含溶劑,故不污染環境,也無燃燒、爆炸等危險,因此廣泛用于現代工業地坪,滿足多方面的需求。 1實驗原材料 1.1實驗用原材料 環氧樹脂E51:工業品,環氧當量190,黏度12000—15000mPa·s(25℃),江蘇三木;氣相二氧化硅R972:流變劑,Degussa;改性脲BYK一410:流變劑,畢克;嗍:涂料級石英粉,325目,國產;活性稀釋劑AGE:工業品,環氧值為o.32一o.33,黏度(25℃)為2~5mPa·s,進口;活性稀釋劑BGE:工業品,環氧值為0.51—0.55,黏度(25℃)為2mPa·s,江蘇三木;活性稀釋劑KB一62:工業品,環氧值為o.87一1.05,黏度(25℃)為3.1-4.3mPa·8,張家港卡邦新材料;分散劑BYK一142:畢克;消泡劑Airex900:贏創;流平劑BYK~310:畢克。 1.2引用的相關性能測試方法 硬度按GB/T2411—1980塑料邵氏硬度試驗方法測試;適用期按HG/T3829--2006(地坪涂料》中的試驗方法6.4.4的規定進行測試;粘結強度按GB/T16777--1997建筑防水涂料試驗方法中第6章的規定進行,拉伸速度為10ram/rain;抗壓強度按HG/T3829--2006(地坪涂料》中的試驗方法6.4.17的規定進行測試。 1.3無溶劑環氧地坪涂料配方設計的總體原則 無溶劑環氧地坪涂料的配方設計關鍵要達到的性能要求是:(1)穩定的貯存性;(2)良好的施工性能;(3)優秀的涂膜外觀效果(鏡面效果);(4)漆膜耐用性。 因此,配方的設計必須圍繞以上的性能要求開展實驗,才能避免應用過程中出現不必要的麻煩,使設計的產品符合實際要求。 2結果與討論 2.1環氧樹脂 通常用于環氧自流平地坪涂料的是雙酚A型液態環氧樹脂,一般是采用環氧當量為190的液體樹脂,如國內通用的E51環氧樹脂。環氧樹脂在自流平地坪涂料中對其產品施T性能的影響主要體現在:黏度、流平性和適用期。環氧樹脂用量對涂料性能的影響如表l所示。 從表l可知:環氧樹脂含量低,配方中填料的添加量勢必多,結果導致體系黏度大,影響流平,特別是冬天低溫環境;環氧樹脂含量高,體系黏度低,成本也相對高,而且體系樹脂含量大,夏天易造成適用期過短施工黏度過高,影響流平甚至膠化,一般環氧樹脂在配方中的含量為45%左右,冬天和夏天要對其添加量作出適當的調整。 2.2活性稀釋劑 低相對分子質量液體環氧樹脂黏度很高,不易施工,配方中通常要加入稀釋劑以降低黏度。加入非活性稀釋劑,僅僅是物琿混合降低黏度,在樹脂同化時,會有部分逸出,從而增加樹脂的收縮率,降低粘結力和機械強度,嚴重時會產生氣孔,因此無溶劑自流平體系中一般限制使用非活性稀釋劑?。國外常用的活性稀釋荊是C。:一C,。脂肪族縮水甘油醚(AGE),困內限于成本壓力多使用丁基縮水甘油醚(BGE),但AGE和BGE在對涂料性能的影響和稀釋效果方面有很大的差異,復配使用效果較好(如表2)。近年來國內也有廠家開發了新型活性稀釋劑,基本可以完全替代AGE和BGE。而活性稀釋劑用量對性能也有一定影響,由于活性稀釋劑本身是短鏈分子,碳鏈比環氧樹脂短,因而阻礙了鏈的形成,影響了成膜物質的主要性能,故活性稀釋劑用量一般以不超過配方中樹脂用雖的20%為宜。
2.3助劑 2.3.1分散劑 環氧自流平地坪涂料由于不含溶劑,黏度相對較高,因而分散劑應具有潤濕分散的同時,也要具有明顯降黏、防浮色和抗發花等作用;所以,理想的分散劑不僅能夠提高涂膜光澤、促進流平,而R幫助體系防沉,但對于加入顏料漿的配方體系,建議考慮降黏、防浮色和抗發花等作用的分散荊。這樣的分散劑品種較多,用量為總配方量的0.2%~0.5%為宜。 2.3.2消泡劑 環氧自流平地坪涂料的氣泡來源于以下幾個方面:(1)體系內存在具有表面活性的物質,產生氣泡;(2)無溶劑涂料自身的黏度相對大,氣泡在涂膜中不易排出;(3)在施工時通過機械攪拌及刮板會使大量空氣陷于涂膜內;(4)還有一種情況是:前一道工藝涂裝時表面處理不夠細膩,存在孔隙,而自流平涂料施f時涂料滲透到孔隙內,使得空氣會被置換出來,形成了氣泡,這2種情況可通過專業的施工工具消泡滾筒進行排除。 因此,涂料中必須加入消泡劑以加速排出李氣,保證涂料形成良好的漆膜。這種情況建議采用不含溶劑的硅類消泡劑。一般加入量為全配方的0.5%一1.5%。另外,對于透明體系的產品,BYK公司的A530最適合,消泡效果好又不影響透明性。 2.3.3流平劑 由于環氧自流平地坪涂料體系的黏度相對較高,涂料成膜過程表面張力差異性大,容易出現橘皮、縮孔等缺陷,影響鏡面效果。添加流平劑町降低涂料表面張力、延長流動時間、提高流平性。21。市售較好的環氧地坪涂料流平劑為BYK公司的320、354、358N及361N,原EFKA公司的3030、3034、3239、3777、3772及3600等,TEGO公司的GlideB1484,用量為配方總量的0.1%~o.5%。 2.3.4流變助劑 環氧自流平地坪涂料中由于填料含鼉較多,密度較大,為了達到較好的流平效果,體系的黏度也要設計得盡量低一嶼,因此填料很容易沉淀甚至沉硬,這個環節經常被忽略,因為考慮到施工的特殊性,一般是隨著施工的進展安排,生產后經過運輸到施r現場很快就使用;但是,一旦出現特殊情況,可能會給施工造成極大的不便,嚴重時造成材料的浪費,所以,環氧自流平地坪涂料在配方設計時應重視體系的防沉性。根據各個流變助劑的性能、結合流變助劑間的瓦補促進關系和實驗的篩選,使用脲類流變助劑需要較長時問來恢復結構和黏度,If}i使用氣相二氧化硅的涂料,在受到剪切力后,其結構和黏度恢復相對較快。網絡結構恢復比較慢對于涂料的表面流平和脫泡比較有利,這兩種助劑町相互搭配以獲得理想的效果,這正是無溶劑環氧地坪涂料所需要的性能。經實驗得出結果:使用氣相二氧化硅R972和改性脲BYK一410搭配,并以0.5%一0.8%和0.2%一0.5%的用量復配,最終效果滿足防沉要求。 2.4填料 填料外形尺寸、吸油量、添加量等都對地坪涂料的最終性能有比較大的影響。為達到低收縮率、低黏度、高添加量、高耐磨性和良好貯存穩定性等目的,無溶劑環氧自流平地坪涂料多選用重晶石粉和石英粉等作為主要填料舊1。其中粒徑最好是以325—425目為主,添加量約45%,最高可達60%,填料的吸油量、添加量對自流平涂料的影響很大。一方面希單填料的加入量盡町能的高,可以降低成本;另一方面又不希望黏度太高,黏度高不利于施工,影響成膜物的流平性、消泡性。有研究表明:耐磨的天然礦物粉(如石英粉)加入量對涂料的黏度影響較小,這是由于天然礦物粉與碳酸鈣、滑石粉等相比吸油量相對低。 2.5顏料 由于環氧自流平地坪涂料應用要求的特殊性,同時為了滿足色彩的豐富性和生產的靈活性,最好是以顏料漿的狀態加入顏料,加入量為5%一10%,一般自流平地坪漆是厚漿型涂料,涂膜厚度一次可達到0.8—3mlTl,以最低的涂膜厚度o.8him來計,加入量為5%基本可滿足一遍施工的遮蓋力的要求。 2.6固化劑 無溶劑環氧自流平地坪涂料的固化劑目前多用脂環胺加成物、芳脂胺加成物、芳香胺加成物、脂肪胺加成物等多元胺類固化劑。它們的反應活性依次為:脂肪胺加成物>芳脂胺加成物>芳香胺加成物>脂環胺加成物‘3。。聚酰胺固化劑的黏度相對偏高,而且作為面涂固化劑相容性也小好,施工后涂膜外觀易出現油斑、白化點、流平性差等缺陷;但如果經過篩選,可利用其相容性的籌異,來達到一次成型的亞光效果Hj。同化劑常選用反應活性相對較快的與較慢的同化劑復配來調節固化十燥速度,選用黏度不同的固化劑復配來調節黏度,以達到涂料所需要的可施工時間和成膜后的流平、消泡效果。 一般來說,復配固化劑中應該含有抗水斑與抗白化的成分,以改善環氧自流平涂料在冬季低溫高濕環境下施工時可能出現的油斑、白化點等現象。 3結語 俗話說“三分涂料,七分施工”,在保證產品配方合理設計的前提下,無溶劑環氧自流平地坪涂料的最終質饋還要依靠專業的施一r隊伍和科學合理的施工方案。因此,應針對實際環境情況的不同,設計不同的涂料配方和配套施工方案,以滿足具體的施工要求。 |