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无溶剂环氧自流平地坪涂料的研究与应用

目前应用的地坪材料主要有环氧地坪、水泥地坪、陶瓷地坪、塑料地坪、聚氨酯地坪等。由于环氧树脂固化后具有卓越的粘附力、耐化学介质腐蚀能力等优异性能,因此环氧树脂广泛用于粘结剂、灌封材料、涂料等行业。环氧自流平涂料是以环氧树脂为成膜物,通过加入各种助剂、颜料、填料等加工而成,具有涂料流平性好,一次成膜在1mm以上,施工简便;涂膜具有坚韧、耐磨、耐化学介质性好、无毒不助燃等特点。目前涂料工业所用的环氧树脂约占其总产量的一半,用于制备多种高性能涂料。环氧防腐蚀涂料中以溶剂型涂料所占份额最大,但常规溶剂型环氧树脂涂料多以芳烃、酯类、酮类等为溶剂,这些溶剂大多具有毒性,挥发后对环境污染较大。鉴于此,粉末涂料、水性涂料、无溶剂涂料得以快速发展。针对工业地坪系统,粉末涂料因固化条件较为苛刻(一般在160℃以上热固化或用紫外光等固化),从而限制了它在地坪涂料领域的发展。水性涂料成膜后其防腐蚀性能一般均不理想,也不能用于具有防腐蚀要求的地坪系统。因此,研制新型的无溶剂环氧重防腐蚀地坪涂料已成为工业地坪涂料领域的最佳选择。
 
一、实验部分
1、原料    
双酚A型环氧树脂,固化剂,活性稀释剂,分散剂,消泡剂,流平剂,颜填料等。
2、涂料配方
基本配方如表1所示。
表1 无溶剂环氧自流平重防腐蚀地坪涂料基本配方
原料名称
ω/ %
甲组份:
改性环氧树脂
活性环氧稀释剂
填料
颜料
分散剂
消泡剂
流平剂
乙组分:
固化剂
 
40%~60%
5%~10%
30%~35%
3%~5%
0.5%~1%
0.5%~1%
0.1%~0.5%
 
15~20%
 
3、涂料制备
将环氧树脂、颜料、填料和助剂混合搅拌均匀,在砂磨机或高速分散机上分散至合格细度,制得甲组分;与环氧树脂等当量的固化剂作为乙组分。涂装时将甲乙组分按照比例混合均匀,即可进行施工。
4、性能检测
无溶剂型环氧自流平地坪涂料的性能测试见表2。
表2 无溶剂型环氧自流平地坪涂料的性能
项目
检测结果
在容器中的状态
搅拌后均匀无硬块
固含量(混合后)
≥99%
干燥时间
(h)
表干(25℃)
≤8
实干(25℃)
≤48
适用期(h)
≤3
铅笔硬度
3H
耐冲击(1 kg钢球,1 m落下)
无裂纹,不掉砂
柔韧性(1mm)
通过
粘结强度(与水泥地面) / MPa
≥2. 0
耐磨性(750 g/ 500 r ,失重) / g
≤0.03
抗压强度(MPa)
≥65
抗拉强度(MPa)
≥2.5
剪切强度(MPa)
≥12
耐水性(25℃,7d)
不起泡,不脱落,无明显变色
耐汽油(7d)
不起泡,不脱落,无明显变色
耐酸性(25℃,20%HCl,7d)
不起泡,不脱落,无明显变色
耐碱性(25℃,20%NaOH,7d)
不起泡,不脱落,无明显变色
耐盐水(25℃,3%NaCl,7d)
不起泡,不脱落,无明显变色
 
二、无溶剂环氧地坪涂料的应用
无溶剂自流平环氧地坪涂料的施工工艺流程如下:基层处理→涂装底漆→批刮腻子→打磨平整→涂刮面层。
1、基层处理
⑴ 在水泥砂浆或混凝土表面施工时,首先要检查混凝土表面是否已经干燥,在深度20mm的厚度层内,含水率不宜大于6%。当使用湿固化环氧树脂固化剂时,基层含水率不受6%限制,但基层不得有浮水。
⑵ 在施工前,必须认真检查水泥砂浆或者混凝土是否坚固、密实、平整,强度和坡度是否符合设计要求。
⑶ 旧的混凝土、表面受化学品侵蚀和油漆污染的基层需清理干净,否则基层强度低,影响涂层附着力。
2、涂层施工操作
应将甲、乙双组分材料严格按比例配制,并充分混合均匀后使用。
3、底漆涂装
普通地面,底漆按比例配制,搅拌均匀作底涂料,一般用刷涂或滚涂法施工。粉化地面需用底涂料涂布2~3次,渗入基层2~3mm,作加强处理。
4、自流平砂浆层涂装
按配方配制腻子层涂料,采用刮板将混合料均匀分布于地面,厚度一般为2~4 mm,干燥后打磨平整。
5、面层涂装
待完成自流平砂浆层涂装后3d,按照甲乙组分比配制面层,涂层厚度1 mm。
6、注意事项
      环氧树脂固化剂、稀释剂等材料是易燃的有机物质,在施工现场和库房均应采用防火措施。涂料施工时,环境湿度不应大于80%,气温应在5℃以上。
 
      无溶剂环氧自流平地坪涂料及其涂装系统的防腐蚀性能优良、持久;涂膜表面平滑、美观;达镜面效果:耐磨、耐压、耐冲击;生产施工过程简单、方便,基本无VOC排放,有利于环保。该地坪涂料及涂装系统有优良的防腐蚀性能,能满足现代科技和生产发展对地坪高度洁净和防腐蚀性能的要求,具有显著的经济效益和社会效益,应用现状和前景十分广阔。