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無溶劑環氧自流平地坪塗料的研究與應用

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。由於環氧樹脂固化後具有卓越的粘附力、耐化學介質腐蝕能力等優異性能,因此環氧樹脂廣泛用於粘結劑、灌封材料、塗料等行業。環氧自流平塗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,具有塗料流平性好,一次成膜在1mm以上,施工簡便;塗膜具有堅韌、耐磨、耐化學介質性好、無毒不助燃等特點。目前塗料工業所用的環氧樹脂約占其總產量的一半,用於製備多種高性能塗料。環氧防腐蝕塗料中以溶劑型塗料所占份額最大,但常規溶劑型環氧樹脂塗料多以芳烴、酯類、酮類等為溶劑,這些溶劑大多具有毒性,揮發後對環境汙染較大。鑒於此,粉末塗料、水性塗料、無溶劑塗料得以快速發展。針對工業地坪係統,粉末塗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),從而限製了它在地坪塗料領域的發展。水性塗料成膜後其防腐蝕性能一般均不理想,也不能用於具有防腐蝕要求的地坪係統。因此,研製新型的無溶劑環氧重防腐蝕地坪塗料已成為工業地坪塗料領域的最佳選擇。
 
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、塗料配方
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塗料基本配方
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、塗料製備
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,製得甲組分;與環氧樹脂等當量的固化劑作為乙組分。塗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塗料的性能測試見表2。
表2 無溶劑型環氧自流平地坪塗料的性能
項目
檢測結果
在容器中的狀態
攪拌後均勻無硬塊
固含量(混合後)
≥99%
幹燥時間
(h)
表幹(25℃)
≤8
實幹(25℃)
≤48
適用期(h)
≤3
鉛筆硬度
3H
耐衝擊(1 kg鋼球,1 m落下)
無裂紋,不掉砂
柔韌性(1mm)
通過
粘結強度(與水泥地麵) / 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、無溶劑環氧地坪塗料的應用
無溶劑自流平環氧地坪塗料的施工工藝流程如下:基層處理→塗裝底漆→批刮膩子→打磨平整→塗刮麵層。
1、基層處理
⑴ 在水泥砂漿或混凝土表麵施工時,首先要檢查混凝土表麵是否已經幹燥,在深度20mm的厚度層內,含水率不宜大於6%。當使用濕固化環氧樹脂固化劑時,基層含水率不受6%限製,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、表麵受化學品侵蝕和油漆汙染的基層需清理幹淨,否則基層強度低,影響塗層附著力。
2、塗層施工操作
應將甲、乙雙組分材料嚴格按比例配製,並充分混合均勻後使用。
3、底漆塗裝
普通地麵,底漆按比例配製,攪拌均勻作底塗料,一般用刷塗或滾塗法施工。粉化地麵需用底塗料塗布2~3次,滲入基層2~3mm,作加強處理。
4、自流平砂漿層塗裝
按配方配製膩子層塗料,采用刮板將混合料均勻分布於地麵,厚度一般為2~4 mm,幹燥後打磨平整。
5、麵層塗裝
待完成自流平砂漿層塗裝後3d,按照甲乙組分比配製麵層,塗層厚度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。塗料施工時,環境濕度不應大於80%,氣溫應在5℃以上。
 
      無溶劑環氧自流平地坪塗料及其塗裝係統的防腐蝕性能優良、持久;塗膜表麵平滑、美觀;達鏡麵效果:耐磨、耐壓、耐衝擊;生產施工過程簡單、方便,基本無VOC排放,有利於環保。該地坪塗料及塗裝係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淨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。