多功能水性環(huán)氧自流平地坪漆的配方設(shè)計

隨著人們環(huán)保意識的不斷增強以及工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)氧地坪漆的要求也越來越高，如無塵地坪、防靜電地坪、耐磨地坪、重防腐地坪等等。此類環(huán)氧地坪漆性能優(yōu)良，但都或多或少存在著某些缺陷，如含有揮發(fā)性有機(jī)溶劑，對人體和環(huán)境存在不同水平的危害；另外，由于傳統(tǒng)的溶劑型和無溶劑型涂料涂膜非常致密、透氣性極差，當(dāng)應(yīng)用于未作防水處置的基面時，容易出現(xiàn)涂膜鼓泡、剝離脫落等現(xiàn)象。

現(xiàn)有水性環(huán)氧地坪與傳統(tǒng)溶劑型和無溶劑型地坪漆相比具有以下優(yōu)點：

(1)不含有機(jī)溶劑或揮發(fā)性有機(jī)化合物含量較低，無環(huán)境污染，滿足當(dāng)前環(huán)境維護(hù)的要求；

(2)良好的透氣性，解決了傳統(tǒng)溶劑型和無溶劑型地坪涂料易出現(xiàn)的涂膜鼓泡、剝離脫落等問題。但是在一些經(jīng)常受到各種油類侵蝕滲漏的機(jī)床、儀器儀表、機(jī)械制造以及汽車修理廠等工業(yè)車間地面，油污很難徹底清除。由于水油不相溶，普通的水性環(huán)氧地坪漆對此類地面潤濕成效不佳，附著力差，很容易造成剝離脫落。同時這類場所地面機(jī)械磨損厲害，對地坪涂層的耐磨性有較高的要求。因此開發(fā)一款具有耐油污、耐磨、透氣、環(huán)保，同時附著力好的多功能水性環(huán)氧自流平地坪漆迫在眉睫。

試驗原理

本文在普通水性環(huán)氧自流平地坪漆的基礎(chǔ)上，通過添加合適及適量的高沸點溶劑、納米氧化鋁和乳化劑，使其具有優(yōu)異的耐油污涂裝、耐磨性能。
原理：當(dāng)基材表面覆蓋涂層后，干燥固化前，涂層中的乳化劑將基材表面沒有處置干凈的油液進(jìn)行乳化，形成乳狀液，在涂層干燥過程當(dāng)中，隨著水分的揮發(fā)， 乳狀液從涂層與基材接觸界面向涂層下表面轉(zhuǎn)移。同時沒有了油液的阻隔，環(huán)氧樹脂也會向下與基材表面接觸，從而與基材牢牢黏合在一起。隨著干燥固化的進(jìn)行， 涂層中的水分越來越少，而高沸點溶劑則由于極低的揮發(fā)速率將會在涂層里存留很長一段時間；當(dāng)乳狀液進(jìn)入到涂層下表面后，高沸點溶劑將溶解乳狀液，并隨著干 燥的進(jìn)行將其帶到涂層內(nèi)部。當(dāng)涂膜完全干燥以后會在涂膜中存留較多開放的微孔，使涂膜具有透氣性。當(dāng)滲入到基材內(nèi)部的油分子向上揮發(fā)的時候，能夠通過涂膜 中的微孔揮發(fā)到空氣中，不會對涂膜與基材之間的黏結(jié)造成影響，從而解決了普通水性環(huán)氧地坪涂料對有油污基材潤濕難、附著力差的問題；同時納米氧化鋁的加入，給涂層供給了優(yōu)異的耐磨性和硬度。

試驗與測試

1.普通水性環(huán)氧自流平地坪漆配方

普通水性環(huán)氧自流平地坪漆配方如表1所示。



表1 普通水性環(huán)氧自流平地坪涂料配方

配方配比為：m(甲組分)∶m(乙組分)∶m(丙組分)=1∶1∶0.5。

2.添加納米氧化鋁對涂膜耐磨性影響

從上述試驗結(jié)果能夠看出，納米氧化鋁的加入對提高耐磨性能有非常明顯的成效，納米氧化鋁添加量越高耐磨性就越好，但當(dāng)納米氧化鋁含量超過7%后對耐磨性提高則不是很明顯。所以，從經(jīng)濟(jì)和性能兩個方面思索，我們認(rèn)為7%為相比合理的添加量。

3.添加高沸點溶劑和乳化劑對涂膜耐油污涂裝性能影響

在肯定納米氧化鋁含量的基礎(chǔ)上，將甲組分中的活性稀釋劑替換為高沸點溶劑，并在乙組分中添加與甲組分中高沸點溶劑相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乳化劑，以此來提高其耐油污涂裝性能。

耐油污涂裝性能的測試方法為：在契合JC/T412.2—2006《纖維水泥平板第2部分：溫石棉纖維水泥平板》中6.3和6.4規(guī)定的 高密度Ⅳ級300mm×200mm×40mm的溫石棉水泥板上刷涂油污(柴油和使用過的機(jī)油以2∶1混合，加入適量粉塵)，單位面積刷油量分別為 0g/m2、50g/m2、100g/m2、200g/m2、300g/m2、400g/m2、500g/m2、600g/m2、700g/m2、 800g/m2、900g/m2、1000g/m2、1100g/m2、1200g/m2、1300g/m2進(jìn)行系列試驗。

當(dāng)油液充分浸潤水泥板后，分別將多功能水性環(huán)氧自流平地坪漆和普通水性環(huán)氧自流平地坪涂漆覆在水泥板表面，膜厚約2mm，養(yǎng)護(hù)7d后，用數(shù)顯液壓型附著力測試儀(型號F108-2A)測試涂層與水泥板之間的附著力。

從上述試驗結(jié)果能夠看出，高沸點溶劑和乳化劑的加入對提高耐油污涂裝性能有非常明顯的成效，它能夠使涂料在含油污較多的底材上涂裝并且仍具有優(yōu)良的附著力。對施工固化后的涂膜切面進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)添加了高沸點溶劑和乳化劑的多功能水性環(huán)氧自流平地坪涂料的涂膜內(nèi)部有油污遷移進(jìn)去，顏色受油污顏色影響變得褐黃，而普通水性環(huán)氧地坪漆油污則全部聚集在涂膜與底材的接觸面上，涂膜內(nèi)部沒有油污出現(xiàn)。

關(guān)于乳化劑和高沸點溶劑的添加量，在一定范圍內(nèi)，添加越多對耐油污性能的提高越明顯，在實際應(yīng)用中，可根據(jù)涂料的黏度、貯存穩(wěn)定性以及底材油污含量情況來肯定。

4.多功能水性環(huán)氧自流平地坪涂料配方

通過大量的試驗研究，研制出了多功能水性環(huán)氧自流平地坪涂料.

配方配比為：m(甲組分)∶m(乙組分)∶m(丙組分)=1∶1∶0.5。



結(jié)語

多功能水性環(huán)氧自流平地坪漆耐磨性能和耐油污涂裝性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通水性環(huán)氧自流平地坪漆。擁有與傳統(tǒng)無溶劑體系同等卓越的性能，同時還具有以下點：不含有機(jī)溶劑或揮發(fā)性有機(jī)化合物含量較低，無環(huán)境污染，滿足當(dāng)前環(huán)境維護(hù)的要求；良好的硬度、耐水以及耐化學(xué)腐蝕性能；優(yōu)異的耐磨及耐油污涂裝性能；良好的透氣性及濕面涂裝性能，解決了傳統(tǒng)溶劑型和無溶劑型地坪涂料易出現(xiàn)的涂膜鼓泡、剝離脫落等問題。可廣泛應(yīng)用于各種對環(huán)境維護(hù)和機(jī)械性能要求較高的地面，具有良好的市場前景。