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影响环氧耐磨地坪涂料配方设计因素

时间:2016-11-18 20:03   来源:  作者:金沙游戏app下载大厅

  环氧耐磨地坪涂料为双咋分常温固化型涂料,有溶剂型和无溶剂型两种,平常也简称环氧地坪涂料。其中,无溶剂环氧地坪涂料通常称为无溶剂环氧自流平地坪涂料。其中,无溶剂型环氧地坪涂料通常称为无溶剂环氧自流平地坪涂料,国内在20世纪90年代开始研制和应用。经过近10年的发展,目前该系统的生产和应用技术已较成熟,并在医药、卫生、食品生物等行业得到广泛应用。

  环氧耐磨地坪涂料的品质有普通型、耐腐蚀型、厚膜型、自流平型、无溶剂型和抗静电型等。

  1.不同应用场合的环氧地坪涂料的种类和用途

  环氧地坪涂料适用于许多不同的场合,但针对具体用途来说,需要的环氧地坪涂料的性能有所不同。表1-1列出不同环氧地坪涂料的性能特征和适用场合。

  表1-1环氧耐磨地坪涂料的种类和用途:

种类

特征

适用场合

普通环氧耐磨地坪涂料

涂膜厚度为0.2-0.6mm;平滑无缝,附着力强,耐磨,弱起尘、易清洁,有适当的防水和耐腐蚀性

适用于非荷重、需防尘和耐酸、碱的装饰性工业地面,例如,电器、塑胶、纺织、烟草、食品、学校、医院等行业的厂房地面涂装

厚膜型环氧耐磨地坪涂料(环氧砂浆地坪)

涂膜厚度为3.0-8.0mm;抗冲击,耐磨性好,耐酸、碱腐蚀性强,耐重压,弱起尘,防霉,易清洁

适用于高强度、耐冲击作业区或重载地面的涂装,例如,机械厂、码头、电梯口、车站、车场,特别是需要跑叉车、汽车、重型手推车的走道

自流平型环氧耐磨地坪涂料

涂膜厚度2.0-5.0mm;无接缝,平滑度高,装饰性强,易清洁,耐酸、碱腐蚀,弱起尘,防长霉等

适用于要求高度清洁、无尘、无菌的本泥地面或水磨石地面的涂装,例如制药、烟草、食品、学校、医院等行业的厂房地面

耐腐蚀型环氧耐磨地面地坪

涂膜厚度为1.0-3.0mm;耐酸、碱腐蚀,耐溶剂、耐水浸泡和冲击等

适用于各种耐强酸、强碱和耐混合酸的场合,已经或经常处于潮湿状态使用的地坪,例如,化工厂,发电厂、污水处理池、游泳池、化学槽、发酵槽、腌渍槽等


  2.原材料的选用

  环氧耐磨地坪涂料通常是以环氧树脂为基料材料,外加固化剂而制成的双组分反应固化型涂料。涂料的组成材料都是外购,涂料生产的过程是配漆过程,因而在配方设计时需要考虑的问题主要是这些材料的选用和配比问题。针对表1-1中所述的几类环氧耐磨地坪涂料,对其原材料的选用说明如下。

  (1)普通环氧耐磨地坪涂料

  ①环氧树脂的选用。由于涂膜较薄且要求其防水性能好,因而要求涂膜有较好的抗渗透性。用于表述环氧树脂清漆涂膜防介质渗透能力的渗透指数公式对于该类涂料中环氧树脂的选用具有一定的指导意义。该公式为:

  PI=Mc/(M0.5B1.5)=1/(ρM0.2B1.5)

  式中 PI—涂膜的渗透指数,g/mol;

  Mc—涂膜交联点的摩尔质量,g/mol;

  M—渗透介质的分子量;

  B—与涂膜和渗透介质有关的溶液效应因子;

  ρ—涂膜的有效交联密度,mol/g。

  不同环氧值的环氧树脂与胺或胺类加成固化剂反应固化时有着不同的有效交联密度。环氧值大的环氧树脂固化后的交联密度大,固化网络的孔径小;反之,固化网络的孔径大。由于交联的化学键的束缚作用,固化网络对渗透介质的渗透扩散产生抵抗作用。分子量小、环氧值大的环氧树脂涂膜的渗透指数较小,抵抗机制渗透扩散的能力较强。因此,宜适用环氧当量较小的环氧树脂。例如,国产的E-51、E-42、E-44或国外的EPON828[美国壳牌(Shell)公司产品]、DER331[美国陶氏化学公司(DOW Chemical Inc产品)]等。

  ②其他涂料组分选用说明。 因涂膜较薄,且要求涂膜附着力强,防水、耐磨和耐腐蚀性优异,因而在配方中加入15%-30%的溶剂,制成溶剂型涂料,降低涂料的黏度以便得到较薄的涂膜;为保证色泽均一,需选用性能优异的分散剂,并将颜料、填料分散研磨至细度小于50βm;石英粉的加入,可保涂膜有较强的耐磨性;固化剂宜选用能够耐腐蚀的聚酰胺类产品。

  (2)厚膜型环氧耐磨地坪涂料(环氧砂浆地坪)

  ①环氧树脂的选用。因涂膜较厚,且要求能够耐重压、耐磨和耐腐蚀性,因此应选用固体含量高的环氧树脂,如E-44、E-42或E-51等,使涂料具有较高的黏度,以保证进行一道或两道镘涂后即能够达到要求的厚度。

  ②其他涂料组分的选用。应选用质地坚硬的填料,如石英砂,以保证耐重压、耐磨的要求;因涂膜较厚,颜料无须太多即可满足遮盖力的要求;选用酯环胺类固化剂能够使涂膜具有较高的硬度;因对涂料的细度和流平性无特殊要求,可不使用分散剂和流平剂;为了使气泡能够在涂膜较厚的情况下顺利逸出,需要使用矢量的搞笑消泡剂。

  (3)自流平型环氧耐磨地坪涂料

  ①环氧树脂的选用。 因要求涂料的流动性和流平性很好,耐磨、耐水和耐腐蚀性优异,因此选用固体含量高而黏度低的环氧树脂,如E-51、EPON828[美国壳牌(Shell)产品]和DER331[美国陶氏化学公司(DOW Chemical Inc)产品]等。在这种情况下不宜选用E-44、E-42等环氧树脂,因为这两类环氧树脂的黏度太高,如果达到自流平所需要的黏度,则必须加入大量的活性稀释剂,而过多的活性稀释剂与胺固化时生成小分子量的聚合物,影响涂膜的性能。

  ②其他涂料组分的选用。 因涂料需要较低的固化剂有利于涂料的自流平性,必须选用活性稀释剂;选用黏度较低的固化剂有利于涂料的自流平性;应选用质地坚硬的填料,如石英砂,以保证耐重压、耐磨的要求;由于是表面涂料,故应加入抗划伤剂,以保持涂膜的长久光亮;因涂膜较厚,颜料无须太多既可满足遮盖力的要求;润湿、分散剂的使用能够避免涂膜产生缩孔、眼鱼等病态。

  ③流平剂的选用。由于环氧自流平地面涂料不含挥发性溶剂,涂料的黏度高,表面张力大,涂膜易出现橘皮、刷痕、波纹、缩孔和针孔等表面状态缺陷。须添加平剂来降低涂料表面张力,延长流动时间,提高流平性。流平剂多选用丙烯酸共聚物类,其表面张力较低,与环氧树脂相容性有限,可在短时间内迁移到涂膜表面,形成单分子层,使表面张力均一化,减少因表面张力梯度而引起的各种涂膜表面弊病。

  (4)耐腐蚀型环氧耐磨地坪涂料

  ①环氧树脂的选用。 环氧树脂可参照自流平环氧涂料的情况选用。此外还应注意到,从耐化学腐蚀性能方面来说,环氧树脂涂膜内不能含有可被腐蚀介质破坏的化学键和极性基团。例如,涂膜内含有酯键时耐化学药品性极差;含有碳-氧-硅建时会降低涂膜的耐汽油性和耐盐水性;而醚键和脂肪族羟基具有优良的耐化学药品性。表1-2中列出几种环氧树脂的涂膜含有的化学键及其耐腐蚀性,供选用时参考。

  ②其他涂料组分的选用。因涂膜较厚,且要求耐磨和耐腐蚀性优异,并具有一定的抗拉性能,应加入一定量的增韧剂以保证涂膜在较厚的情况下具有较好的抗拉性能;选用脂胺类固化剂能够使涂膜具有较好的耐腐蚀性;加入适量与环氧树脂亲和性好的滑石粉能够减小涂膜的内应力,防止涂膜开裂;片状填料(如云母粉)的加入能够增强涂膜的抗渗透性,提高涂膜的耐水性和耐腐蚀性。

  表1-2涂膜内化学键对耐化学药品性能的影响:

环氧树脂种类

涂膜内存在的主要化学键

耐汽油(25℃)

15%硝酸(25℃)

3%盐水(25℃)

15%氢氧化钠(25℃)

E-51


E-44


E-20


HW-28


711#

醚键


醚键


醚键及脂肪族羟基


--硅键


酯键

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