環(huán)氧地坪涂料自從20世紀(jì)80年代末期進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái),就憑著它的優(yōu)良附著力、機(jī)械強(qiáng)度及防腐蝕性能等呈現(xiàn)出其他類型涂料無(wú)法達(dá)到的優(yōu)越性,因此取得廣大用戶的歡迎與認(rèn)可。環(huán)氧地坪涂料是國(guó)內(nèi)近年來(lái)環(huán)氧樹脂應(yīng)用技術(shù)發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。近5年來(lái),國(guó)內(nèi)環(huán)氧地坪涂料從無(wú)到有、從小到大取得長(zhǎng)足進(jìn)展。由于采用高品質(zhì)的原材料、先進(jìn)的施工設(shè)備及工藝、科技人員的不斷創(chuàng)新,目前我國(guó)生產(chǎn)環(huán)氧地坪涂料的質(zhì)量明顯提升,有的產(chǎn)品性能已接近國(guó)際先進(jìn)水平,基本滿足各相關(guān)行業(yè)的需要。
一、環(huán)氧地坪涂料的概況
1.環(huán)氧地坪涂料的質(zhì)量要求 現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境對(duì)地坪涂料(材料)有各種要求,如電子、食品、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域要求地坪不起灰,干凈無(wú)塵;機(jī)械工業(yè)要求地坪耐強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊、耐磨損,能長(zhǎng)期經(jīng)受鏟車等車輛的輾軋,即使局部損壞也易于維修;機(jī)床、儀器儀表等工業(yè)車間地面常受到各種油類侵蝕滲漏,難以徹底清除,要求地坪有優(yōu)異的耐油性;化工廠等場(chǎng)所要求地坪能耐各種化學(xué)介質(zhì)的腐蝕;地下設(shè)施等領(lǐng)域需要抗靜電型地坪;現(xiàn)代文明場(chǎng)所的地坪應(yīng)該平坦、亮麗、色彩豐富,給人們營(yíng)造一種良好的環(huán)境。
2.環(huán)氧地坪涂料的特性及應(yīng)用領(lǐng)域
(1)環(huán)氧地坪涂料的特性環(huán)氧地坪涂料具有良好的耐水性、耐油性、耐酸堿性、耐鹽霧腐蝕等化學(xué)特性,同時(shí)具有優(yōu)良的耐磨性、耐沖壓性、耐洗刷性等物理特性。在使用時(shí)不易產(chǎn)生裂紋且易清洗、易維修保養(yǎng),可滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)地坪的需要。環(huán)氧地坪涂料占有重要地位,是現(xiàn)代工業(yè)較理想的長(zhǎng)效地坪涂料品種。
(2)環(huán)氧地坪涂料的應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)氧地坪涂料已廣泛用于汽車、航天、電子、食品、醫(yī)藥、電力、工業(yè)廠房、交通車道、建筑等場(chǎng)合。環(huán)氧地坪的主要類型有自流平型、鏝平型、傳導(dǎo)型及地坪漆。
二、環(huán)氧地坪涂料的組成及制備
環(huán)氧地坪涂料可分為溶劑型環(huán)氧地坪涂料、無(wú)(少)溶劑型環(huán)氧地坪涂料和水性環(huán)氧地坪涂料?,F(xiàn)以溶劑型環(huán)氧地坪涂料為示例,介紹其組成及制備方法。
1.環(huán)氧地坪涂料的組成
(1)基料雙酚A型環(huán)氧樹脂涂膜有對(duì)混凝土等多種底材的附著力優(yōu)良、固化時(shí)體積收縮率低、耐化學(xué)藥品性佳、堅(jiān)韌耐磨等優(yōu)點(diǎn),因而被普遍用作環(huán)氧地坪涂料的基料。當(dāng)選用胺加成物作固化劑時(shí),E-20環(huán)氧樹脂與胺加成物相容性好,配制涂料后不需熟化,混合均勻后即可施工,但涂料的固體分不高,流平性和光澤較差,難制成較厚涂膜和高裝飾性地坪涂料;E-51環(huán)氧樹脂可制成較高固體分涂料,流平性和光澤較好,但因樹脂分子中羥基很少,與胺加成物相容性較差,在低溫高濕條件下易產(chǎn)生蠟性遷移,涂膜表面發(fā)黏(尤其是用聚酰胺加成物固化劑時(shí),此弊病更明顯);E-44環(huán)氧樹脂也可制成較高固體分涂料,其流平性和光澤較好,因其樹脂分子中羥基比E-51環(huán)氧樹脂多,因此顯示出良好的綜合性能,可選作基料。當(dāng)選用酚醛樹脂、氨基樹脂及異氰酸酯等作固化劑時(shí),應(yīng)著重考慮環(huán)氧樹脂的羥基反應(yīng)活性、對(duì)顏填料的潤(rùn)濕性及施工時(shí)的流平性等因素。有時(shí)選用E-20環(huán)氧樹脂和E-44環(huán)氧樹脂相互混合后作基料會(huì)達(dá)到理想的效果。
(2)固化劑 胺類固化劑是環(huán)氧地坪涂料的主要固化劑,有時(shí)根據(jù)需要也可選用合成樹脂固化劑??晒┻x擇的胺類固化劑有脂肪胺及其加成物、脂環(huán)胺及其加成物、聚酰胺及其加成物、曼尼希堿等含活潑氫的胺化合物。采用E-44環(huán)氧樹脂與改性脂環(huán)胺、聚酰胺、進(jìn)口聚酰胺加成物和國(guó)產(chǎn)聚酰胺加成物按等當(dāng)量配制清漆,測(cè)定流平性、光澤、沖擊性、柔韌性、附著力、鉛筆硬度和耐磨性,結(jié)果見表7-43。
![]() 由表7-43知,改性脂環(huán)胺流平性最好,與環(huán)氧樹脂相容性好、涂膜光澤高、耐磨性和硬度優(yōu)良,但其耐沖擊性和柔韌性較差,需加入柔性環(huán)氧樹脂等組分改進(jìn)耐沖擊性和柔韌性。聚酰胺與聚酰胺加成物相比,兩者物理機(jī)械性相當(dāng),但涂料的流平性及涂膜的光澤稍差。兩種聚酰胺加成物均具有較好的綜合性能。在制備聚酰胺加成物時(shí)應(yīng)選擇適宜的環(huán)氧樹脂加入量,一般環(huán)氧樹脂用量為總樹脂體系質(zhì)量的15%~25%為宜。
選擇溶劑型環(huán)氧地坪涂料的固化劑時(shí),應(yīng)充分考慮固化劑與各組分間的相容性、低毒性、涂料適用期、施工性、流平性、涂膜的表面狀態(tài)、附著性、防護(hù)性、裝飾性等諸項(xiàng)指標(biāo)的綜合要求。可充分利用固化劑的復(fù)配增效技術(shù),注意固化劑和助劑的配套化、系列化、精細(xì)化應(yīng)用技術(shù)開發(fā),使溶劑型環(huán)氧地坪涂料達(dá)到滿意的使用效果。
(3)顏填料溶劑型環(huán)氧地坪涂料中的顏填料應(yīng)根據(jù)使用要求給予選定。例如防止酸堿介質(zhì)的地坪,選用氧化鐵紅和沉淀硫酸鋇等顏填料;對(duì)于需具有耐熱和耐光性能的地坪,選用氧化鋅和云母氧化鐵等顏填料;對(duì)于需耐化學(xué)藥品和高物理機(jī)械性的地坪,選用云母和滑石粉等填料。即充分利用各種顏填料的特性,制成不同性能的環(huán)氧地坪涂料。
顏填料的用量,要確保顏填料的體積分?jǐn)?shù)(PVC)低于顏填料的臨界體積分?jǐn)?shù)(CPVC),根據(jù)溶劑型環(huán)氧地坪涂料使用要求,可將PVC控制在15%~25%范圍內(nèi)。
可供選擇的著色顏料有鈦白、氧化鉻綠、氧化鐵黑、氧化鐵紅、氧化鋅、氧化鐵黃等無(wú)機(jī)顏料。這類顏料不易產(chǎn)生浮色、發(fā)花等弊病??晒┻x擇的填料有沉淀硫酸鋇、云母、滑石粉等性能穩(wěn)定相對(duì)惰性的品種。選用填料時(shí),應(yīng)注意填料的吸油量、酸堿性、粒度及形態(tài)(纖維狀和片狀結(jié)構(gòu)為主)等物性指標(biāo)。在環(huán)氧地坪涂料中的填料可賦予涂料貯存穩(wěn)定性、涂膜的耐蝕性、耐水性、降低收縮應(yīng)力,避免涂膜開裂或脫落。
另外,有的顏填料易于在空氣中吸潮,會(huì)使涂料在固化時(shí)產(chǎn)生氣泡和針孔,在使用前應(yīng)進(jìn)行烘干處理。
(4)溶劑 選用溶劑的核心是溶劑的溶解力。關(guān)于溶劑的溶解性應(yīng)掌握極性相似、溶度參數(shù)相近和溶劑化的基本原則,同時(shí)注意溶劑揮發(fā)速度及其反應(yīng)性等要點(diǎn)(見第五章第一節(jié))。值得提示的是乙二醇乙米和乙二醇丁醚的毒性大,有害于人體健康、污染環(huán)境,請(qǐng)用丙二醇醚類替代。
4種不同混合溶劑對(duì)涂料性能的影響見表7-44。
![]() 由表7-44知,芳烴、酮和醇混合溶劑有優(yōu)良的流平性,芳烴和醇混合溶劑流平性稍差。由于酯和酮是氫鍵接受體,對(duì)胺類固化劑的活潑氫與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基反應(yīng)起抑制作用,因而會(huì)降低固化反應(yīng)速度,所以一般很少選用。芳烴、醇醚和醇混合溶劑的溶解力強(qiáng)、揮發(fā)速度適中、提高涂料的流平性。通常選用芳烴、醇醚和醇混合溶劑作溶劑型環(huán)氧地坪涂料的溶劑,應(yīng)合理地確定混合溶劑中各組分的比例(如二甲苯:正丁醇:丙二醇單甲醚=6:3:1)。
(5)助劑 助劑是環(huán)氧地坪涂料生產(chǎn)、貯存、施工和應(yīng)用不可缺少的組分,它在涂料中發(fā)揮特效功能。主要有固化促進(jìn)劑、表面活性劑、流變調(diào)節(jié)劑、貯存穩(wěn)定劑、消泡劑和改性劑等。
在溶劑型環(huán)氧地坪涂料中,加入聚羧酸酯類分散劑,有優(yōu)良的潤(rùn)濕、分散、防浮色發(fā)花作用,可防止沉淀、促進(jìn)流平;加入丙烯酸共聚物流平劑,減少因表面張力梯度差而引起的各種涂膜弊病,有效地提高涂料的流平性;加入非硅系消泡劑,可防止因氣泡產(chǎn)生的魚眼、針孔,保證涂料在施工時(shí)具有良好的消泡效果;加入白炭黑和膨潤(rùn)土等觸變劑,可使涂料有良好的貯存穩(wěn)定性,也有一定的防浮色發(fā)花作用;加人改性樹脂作為環(huán)氧樹脂和胺加成物的“共溶劑”,可防止它們分離、增加涂料的流平性;在較低的環(huán)境溫度下施工時(shí),應(yīng)適量加入固化促進(jìn)劑,加快固化反應(yīng)速度。
2.環(huán)氧地坪涂料的制備
(1)配方組成溶劑型環(huán)氧地坪涂料是由主劑和固化劑構(gòu)成的雙組分涂料(見表7-45)。
![]() (2)生產(chǎn)工藝
①主劑生產(chǎn)工藝 將E-44環(huán)氧樹脂和改性樹脂溶于混合溶劑中,加人顏填料和各種助劑,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?,投入砂磨機(jī)中研磨分散到要求細(xì)度,得到溶劑型環(huán)氧地坪涂料的主劑。
②固化劑生產(chǎn)工藝將聚酰胺、促進(jìn)劑和部分混合溶劑加入反應(yīng)釜內(nèi),攪拌溶解,加熱至50~60℃。
在攪拌下慢慢加入環(huán)氧樹脂溶液,約60min加完,然后在60~70℃下保溫30min,冷卻出料,得到溶劑型環(huán)氧地坪涂料的固化劑。
(3)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo) 溶劑型環(huán)氧地坪涂料性能優(yōu)良、施工方便,涂膜附著力強(qiáng)、堅(jiān)韌耐磨、抗沖擊、易清洗、不產(chǎn)生裂紋、結(jié)構(gòu)完整性好、表面平整、耐油污、耐化學(xué)腐蝕,可滿足現(xiàn)代工業(yè)地坪的質(zhì)量要求,產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)見表7-46。在涂裝時(shí),取主劑:固化劑=3:1(質(zhì)量),用混合溶劑調(diào)整施工黏度。
![]() (4)產(chǎn)品用途 溶劑型環(huán)氧地坪涂料可用于化肥工程、化工廠和核電站等車間地坪,能經(jīng)受鏟車的輾壓、金屬工具的沖擊、油污的侵蝕和化學(xué)藥品腐蝕等考驗(yàn)。 環(huán)氧樹脂 - mcguy.net -(責(zé)任編輯:admin) |