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無溶劑環氧自流平地坪涂料的研究與應用

目前應用的地坪材料主要有環氧地坪、水泥地坪、陶瓷地坪、塑料地坪、聚氨酯地坪等。由于環氧樹脂固化后具有卓越的粘附力、耐化學介質腐蝕能力等優異性能,因此環氧樹脂廣泛用于粘結劑、灌封材料、涂料等行業。環氧自流平涂料是以環氧樹脂為成膜物,通過加入各種助劑、顏料、填料等加工而成,具有涂料流平性好,一次成膜在1mm以上,施工簡便;涂膜具有堅韌、耐磨、耐化學介質性好、無毒不助燃等特點。目前涂料工業所用的環氧樹脂約占其總產量的一半,用于制備多種高性能涂料。環氧防腐蝕涂料中以溶劑型涂料所占份額最大,但常規溶劑型環氧樹脂涂料多以芳烴、酯類、酮類等為溶劑,這些溶劑大多具有毒性,揮發后對環境污染較大。鑒于此,粉末涂料、水性涂料、無溶劑涂料得以快速發展。針對工業地坪系統,粉末涂料因固化條件較為苛刻(一般在160℃以上熱固化或用紫外光等固化),從而限制了它在地坪涂料領域的發展。水性涂料成膜后其防腐蝕性能一般均不理想,也不能用于具有防腐蝕要求的地坪系統。因此,研制新型的無溶劑環氧重防腐蝕地坪涂料已成為工業地坪涂料領域的最佳選擇。
 
一、實驗部分
1、原料    
雙酚A型環氧樹脂,固化劑,活性稀釋劑,分散劑,消泡劑,流平劑,顏填料等。
2、涂料配方
基本配方如表1所示。
表1 無溶劑環氧自流平重防腐蝕地坪涂料基本配方
原料名稱
ω/ %
甲組份:
改性環氧樹脂
活性環氧稀釋劑
填料
顏料
分散劑
消泡劑
流平劑
乙組分:
固化劑
 
40%~60%
5%~10%
30%~35%
3%~5%
0.5%~1%
0.5%~1%
0.1%~0.5%
 
15~20%
 
3、涂料制備
將環氧樹脂、顏料、填料和助劑混合攪拌均勻,在砂磨機或高速分散機上分散至合格細度,制得甲組分;與環氧樹脂等當量的固化劑作為乙組分。涂裝時將甲乙組分按照比例混合均勻,即可進行施工。
4、性能檢測
無溶劑型環氧自流平地坪涂料的性能測試見表2。
表2 無溶劑型環氧自流平地坪涂料的性能
項目
檢測結果
在容器中的狀態
攪拌后均勻無硬塊
固含量(混合后)
≥99%
干燥時間
(h)
表干(25℃)
≤8
實干(25℃)
≤48
適用期(h)
≤3
鉛筆硬度
3H
耐沖擊(1 kg鋼球,1 m落下)
無裂紋,不掉砂
柔韌性(1mm)
通過
粘結強度(與水泥地面) / MPa
≥2. 0
耐磨性(750 g/ 500 r ,失重) / g
≤0.03
抗壓強度(MPa)
≥65
抗拉強度(MPa)
≥2.5
剪切強度(MPa)
≥12
耐水性(25℃,7d)
不起泡,不脫落,無明顯變色
耐汽油(7d)
不起泡,不脫落,無明顯變色
耐酸性(25℃,20%HCl,7d)
不起泡,不脫落,無明顯變色
耐堿性(25℃,20%NaOH,7d)
不起泡,不脫落,無明顯變色
耐鹽水(25℃,3%NaCl,7d)
不起泡,不脫落,無明顯變色
 
二、無溶劑環氧地坪涂料的應用
無溶劑自流平環氧地坪涂料的施工工藝流程如下:基層處理→涂裝底漆→批刮膩子→打磨平整→涂刮面層。
1、基層處理
⑴ 在水泥砂漿或混凝土表面施工時,首先要檢查混凝土表面是否已經干燥,在深度20mm的厚度層內,含水率不宜大于6%。當使用濕固化環氧樹脂固化劑時,基層含水率不受6%限制,但基層不得有浮水。
⑵ 在施工前,必須認真檢查水泥砂漿或者混凝土是否堅固、密實、平整,強度和坡度是否符合設計要求。
⑶ 舊的混凝土、表面受化學品侵蝕和油漆污染的基層需清理干凈,否則基層強度低,影響涂層附著力。
2、涂層施工操作
應將甲、乙雙組分材料嚴格按比例配制,并充分混合均勻后使用。
3、底漆涂裝
普通地面,底漆按比例配制,攪拌均勻作底涂料,一般用刷涂或滾涂法施工。粉化地面需用底涂料涂布2~3次,滲入基層2~3mm,作加強處理。
4、自流平砂漿層涂裝
按配方配制膩子層涂料,采用刮板將混合料均勻分布于地面,厚度一般為2~4 mm,干燥后打磨平整。
5、面層涂裝
待完成自流平砂漿層涂裝后3d,按照甲乙組分比配制面層,涂層厚度1 mm。
6、注意事項
      環氧樹脂固化劑、稀釋劑等材料是易燃的有機物質,在施工現場和庫房均應采用防火措施。涂料施工時,環境濕度不應大于80%,氣溫應在5℃以上。
 
      無溶劑環氧自流平地坪涂料及其涂裝系統的防腐蝕性能優良、持久;涂膜表面平滑、美觀;達鏡面效果:耐磨、耐壓、耐沖擊;生產施工過程簡單、方便,基本無VOC排放,有利于環保。該地坪涂料及涂裝系統有優良的防腐蝕性能,能滿足現代科技和生產發展對地坪高度潔凈和防腐蝕性能的要求,具有顯著的經濟效益和社會效益,應用現狀和前景十分廣闊。
 
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