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環氧耐磨地坪有哪些材料組成
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自2001年來我國環氧樹脂地坪涂料業,已經連續5年每年保持100%的增長速度,成為環氧樹脂業一個很大亮點。目前,很多企業在雄心勃勃地發展在環氧樹脂地坪涂料,首先遇到的問題是要“掌握”哪些原材料?專家日前專門就環氧樹脂耐磨地面涂料的組成答疑。

  環氧樹脂潔凈耐磨地面涂料中最常用的成膜物是以環氧樹脂為代表的合成樹脂類材料,涂料一般分為無溶劑型、溶劑型及水溶性型等。溶劑型系統一般具有溶劑揮發、涂料粘度較小、固體含量低、一次成膜薄、施工時易發生浮色(floating andflood)等缺陷成膜物抗沖能力較弱;無溶劑型系統因不含非活性溶劑,固體含量可調整至近100%一次成膜厚,施工中不會出現貝納德窩(Benard cell)和浮色(floating),水溶性潔凈耐磨地面涂料對潮濕基面有良好的粘結力。其組成材料首先是成膜物質,根據潔凈耐磨地面涂料的要求成膜物應具有如下性能:常溫固化、高粘結力、較強機械性能、抗化學藥品性強、良好的電氣性,環氧樹脂耐磨地面涂料的成膜物普遍采用雙酚A型環氧樹脂,作為地面涂料的基料要求對混凝土等多種底材有優良附著力,固化時體積收縮率低、抗化學性能優異,涂膜堅韌耐磨、對潮濕表面有一定的“容忍”力等特點。

  雙酚A環氧樹脂按相對分子質量不同可分為固體環氧樹脂和液體環氧樹脂,高相對分子質量的固體環氧樹脂分子中含較多羥基,可催化環氧基與胺的固化反應且干燥速度較快,但固體含量低、涂膜薄、與固化劑的混溶性差、涂料黏度高、流平性差,低黏度環氧樹脂雖然缺少羥基固化速度較慢。專家表示,但可制成高固體含量厚膜涂料且與固化劑混溶性好,施工時涂料流平性好、固化速度可通過加入固化促進劑來提高。因而宜選用低相對分子質量環氧樹脂,常用的有E44(6101)、E42(634)、E51,進口的有D.E.R.331和SHELL828等代表性樹脂。 

  第2類是固化劑。專家介紹說,胺類固化劑是環氧涂料的主要固化劑,這類固化劑主要有脂肪胺、脂肪胺加成物、脂環胺、脂環胺加成物、聚酰胺、聚酰胺加成物、曼尼其堿等。脂肪胺與環氧樹脂反應迅速、放熱量大、涂膜交聯密度高、抗化學品性能很好,脂肪胺加成物在刺激性、泛白、與環氧樹脂相容性等方面有較大改善,但最終涂膜的交聯結構與脂肪胺相似、玻璃化溫度高、脆性大,主要用于高抗化學品耐溶劑型涂料。脂環胺及其加成物的許多性能較脂肪胺及其加成物有較大提高,如色淺、流平性好、光澤高、不泛白、不需誘導期,其玻璃化溫度仍較高,主要用作無溶劑環氧地面涂料的固化劑。聚酰胺固化劑綜合性能優良、分子內長鏈烴具有很好的內增塑作用,使涂膜柔軟、耐沖擊,酰胺鍵提供了更大的粘附性、潤濕性、剝離強度和對潮濕表面的容忍度。耐化學品性較其他胺固化劑下降但仍保持很高的韌性,廣泛用作溶劑型環氧地面涂料的固化劑。聚酰胺與環氧的混溶性不好,施工前沒有熟化仍有發白出油現象,而聚酰胺加成物與環氧樹脂相容性好、游離胺含量低,較標準聚酰胺在不良條件下易固化而得到不變黃、無白霜的涂膜,因而目前大多數環氧地面涂料都選用聚酰胺加成物作為地面涂料固化劑。曼尼其堿又叫酚醛胺是分子中含有酚羥基,能促進固化,常用于低溫、潮濕、水下固化涂料,由于分子中苯環的剛性使涂膜脆性較大,故單獨作為地坪涂料的固化劑應用不多,多用作中間層膠泥、砂漿的固化劑。

  稀釋劑即能溶解樹脂的有機溶劑,主要作用是降低樹脂膠液黏度同時也有利于把樹脂固化過程中放出的熱量傳遞出來,可適當延長膠液的使用期。稀釋劑分非活性稀釋劑和活性稀釋劑2類,其中非活性稀釋劑本身不參與固化反應僅達到物理混合和減低黏度的目的,活性稀釋劑具有環氧基、能參與環氧樹脂的環氧固化反應故并無逸出之弊。專家說,稀釋劑用量過多對性能也有一定的影響,由于稀釋劑本身是短鏈分子、碳鏈比環氧樹脂短,因而阻礙了鏈的形成、影響了成膜物的主要性能。

  顏、填料是環氧樹脂耐磨地面涂料重要成份。環氧樹脂耐磨地面涂料屬于厚漿型涂料,著色顏料的用量可比普通顏料少,另一方面環氧地面涂料表干時間長、使用有機顏料易產生浮色、發花等問題,且有機顏料的耐化學性能有局限性因而大多選用無機顏料,如鈦白粉、氧化鉻綠和氧化鐵系的顏料等。填料可選用重晶石粉、碳酸鈣、天然礦物粉、云母粉和石英粉,由于是厚膜涂料而為了降低涂膜的收縮應力,避免因涂膜固化過程中體積收縮過大而導致開裂,尚須使用一些粗質填料(也稱為粗細骨料)。填料的外形尺寸、吸油量、添加量對地面涂料的最終性能有決定作用,主要為達到低收縮率、低黏度、高添加量、高耐磨性和良好的貯存性等目的。目前市場上較好的無溶劑環氧自流平涂料多選用天然(耐磨)礦石粉作為主要填料,它與常用的碳酸鈣填料相比有其獨特之處。

  最后是助劑。環氧潔凈耐磨地面涂料對涂膜的流平性要求極高,特別是成膜較厚情況下既要使涂膜在活性期內充分流平,又要求濕膜中的氣泡迅速排出而表面不留下缺陷,因此流平、消泡等助劑的選擇及用量是極為關鍵的因素。一方面此類助劑用量增加會降低涂膜成膜時的表面張力有利于涂膜自流平和消泡,另一方面這類助劑過多加入會引人不相溶物對樹脂、稀釋劑及填料間的粘結產生不利影響。涂料中各種顏料、填料須經過分散研磨,為保證細度,提高分散效率,還加入了分散類助劑,所有助劑的加入都是以提高施工性和改善涂膜性能為目的的。環氧樹脂耐磨地面涂料應考慮選用以下幾種助劑:分散劑、流平劑、消泡劑。 


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