无溶剂环氧自流平地坪涂料技术探讨

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1、无溶剂环氧自流平地坪涂料技术探讨常玉，梁剑锋，刘戎志(1．华南师范大学化学系，广州510631；2．广州秀珀化工有限公司，511495)摘要：无溶剂环氧自流平地坪涂料以其优异的施工性、流平性、柔韧性、耐冲击性、耐化学介质腐蚀等特点，广泛用于各行各业的工业厂房。本文研究了组成该地坪涂料的环氧树脂、活性稀释剂、固化剂、颜填料及助剂的各种性能特点和对涂层性能的影响，探讨了无溶剂环氧自流平地坪涂料系统的施工工艺，对工程应用具有一定的指导意义。关键词：无溶剂；自流平；地坪涂料；施工工艺；环氧树脂0引言现代清洁生产要求车间地面洁净无尘防腐耐磨、室

2、内空气含尘量尽量低，这不仅是改善劳动条件的要求，也是产品质量的保证。1995年起我国制药企业开始实施GMP验证工作，各药厂都在努力使生产的硬件和软件水平均能达到GMP规范。规范中洁净度最重要的指标就是地面的抗磨耗性，抗磨耗性越好，地面析尘量也越低，所能达到洁净级别越高。对于高级别洁净场所(100～1000级)，建议采用不析尘或弱析尘材料；析尘量较大的材料可用于低级别洁净场所(10万～百万级)；而强析尘材料不能用于有洁净要求的场所。为了满足工业化生产车间功能需求和现代化管理要求，常常选用有特殊要求的地面材料进行地面装饰，其中地坪涂料是重

3、要的选择材料。国外许多洁净车间地面也采用了整体聚合物面层，包括涂料和贴面材料。用于工业车间生产的地坪涂料，也称为工业地坪涂料，一般常用环氧树脂涂料和聚氨酯涂料。这两类涂料都具有良好的耐化学品性、耐磨损和耐机械冲击性能。但是由于水泥地面是易吸潮多孔性材料，聚氨酯对潮湿相对容忍性差，施工不慎易引起层间剥离、针孔等弊病，且材料对水泥基层粘结力较环氧树脂涂料低，因而当以耐磨、洁净为主要性能要求时宜选用环氧树脂地坪涂料，而以弹性为主要性能要求时则选用聚氨酯树脂涂料。环氧树脂地坪涂料多为双组分常温固化的厚膜型涂料，通常将其中无溶剂环氧树脂地坪涂料

4、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，经过近十年的发展，目前该系统在国内已比较成熟，在医药、卫生、食品、生物等行业已广泛应用。1无溶剂环氧自流平地坪涂料的组成及分析1．1主要成膜物质目前，广泛用于无溶剂环氧自流平地坪涂料的成膜物质，是低黏度的双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和脂肪族环氧树脂。图1为环氧树脂的分子结构及相关功能团的性能示意图。双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂与加成固化剂交联固化后的涂层含羟基少，有效交联密度大，防腐蚀性介质渗透能力强，耐海水、自来水及耐化学药品性优异，但户外曝晒性差。

5、选用氢化双酚A型环氧树脂作基料，黏度低并能改进涂层的耐候性。因此，选择无溶剂环氧涂料的基料时，应满足低黏度、涂层羟基含量少和有效交联密度大等特点，采用脂肪族环氧树脂基料，会明显改进涂层耐候性和物理机械性能J。图1环氧树脂分子结构示意图双酚A环氧树脂按相对分子质量不同可分为固体环氧树脂和液体环氧树脂。高相对分子质量的固体环氧树脂分子中含多羟基，可催化环氧基与胺固化反应，干燥速度快，但涂料固体含量低，一次成膜薄。低黏度的环氧树脂虽然缺少羟基，固化速度较慢，但可制成高固体含量厚膜涂料，且与固化剂混溶性好，施工时涂料易展开，固化速度可通过加入

6、固化促进剂来提高。因而宜选用低相对分子质量环氧树脂，如环氧树脂E—51。1．2固化剂无溶剂环氧自流平地坪涂料要求固化剂的黏度低，使用期较长，耐化学药品性和物理机械性能优越，保色性好且毒性要小。胺类固化剂是环氧涂料的主要固化剂，这类固化剂主要有脂肪胺、脂肪胺加成物、脂环胺、脂环胺加成物、聚酰胺、聚酰胺加成物、曼尼其碱等，其性能比较见表1。固化剂分子结构及交联固化效果是决定涂层性能的关键。表1常用胺固化剂性能比较在表1所列的各种固化剂中，脂肪胺与环氧树脂反应迅速，放热量大，涂膜交联密度高，抗化学品性能很好。脂肪胺加成物在刺激性、泛白、与环

7、氧树脂相容性等方面有较大改善，但最终涂膜的交联结构与脂肪胺相似，玻璃化温度高，脆性大，主要用于高耐化学品、耐溶剂涂料。脂环胺及其加成物的许多性能较脂肪胺及其加成物有较大提高，如色浅、流平性好、光泽高、不泛白、不需诱导期等，其玻璃化温度仍较高，主要用作无溶剂环氧自流平地坪涂料的固化剂。根据环境温度的要求可添加0～10％的固化促进剂，如气体化工的K—54。聚酰胺固化剂综合性能优良，分子内长链烃具有很好的内增塑作用，使涂膜柔软、耐冲击，酰胺键提供了更大的粘附性、润湿性、剥离强度和对潮湿表面的容忍度。耐化学品性比其他胺固化剂下降，但仍保持很高

8、的韧性，广泛用作溶剂型环氧地坪涂料的固化剂。聚酰胺与环氧的混溶性不好，施工前没有熟化仍有发白出油现象，而聚酰胺加成物与环氧树脂相容性好，游离胺含量低，较标准聚酰胺在不良条件下易固化而得到不变黄、无白霜的涂膜，因而目前很多