环氧地坪漆 :特别美观长久的地坪漆

更新时间:2024-09-21 05:51

环氧地坪漆(epoxy flooring),是指由环氧树脂溶剂固化剂、颜料和助剂构成的涂料,是一种常见的地面铺装材料。于20世纪中后期开始在欧美出现。

此类涂料中包含无溶剂自流平地坪漆、防腐蚀地坪漆、耐磨地坪漆、防静电地坪漆和水性地坪漆等。其主要特征是与水泥基层的粘结力强,能够耐水性及其他腐蚀性介质的作用,以及具有非常良好的涂膜物理力学性能等。

环氧地坪漆是一种美观耐用的地坪漆。施工完成后的地坪场地具有整体无缝、易清洗、不集聚灰尘细菌、表面平整、色彩丰富,地面无毒,符合卫生要求,具有一定的防滑性。适应各种工厂、修理厂、球场、停车场、仓库、商场等地面场所。

简史

国外

环氧树脂(epoxy resin)的发明早在1891年,德国人Lindmann用对苯二酚R-环氧氯丙烷反应,缩聚成树脂并用酸酐使之固化。但是,它的使用价值没有被揭示。20世纪中后期才应用于环氧树脂合成技术之中,开始在欧美流行。它采用整体聚合物面层,称为“环氧地坪漆”(epoxy flooring),主要成分为环氧树脂和固化剂

中国

相比国外工业发达国家,中国地坪行业起步较晚,大约在20世纪80年代末90年代初,中国一些研究院所才开始对无机化合物自流平材料进行研究、开发,但因当时的许多有机材料未能得到普及,价格高,导致大面积使用水泥基自流平时成本较高,产品性能不稳定,仅停留在试验阶段,未得到推广使用。但随着改革开放,国外地坪产品大量地进入中国,由于其材料与施工性能俱佳,一度受到建筑界的青睐。中国地坪材料的生产与应用技术在经济发展较快的长江三角洲、珠江三角洲首先发展起来,而后集中在以上海市江苏省浙江省为代表的华东地区,在中国北方地区推广较晚。

在中国的地坪行业中,专门从事地坪材料生产及施工的企业为数很少,更多的企业都本着多元化发展的思路,在经营策略上不分伯仲,对于一些小企业来说,面对激烈的行业竞争及自身实力的限制,其结果是可想而知的。地坪行业已经度过了幼年期,成为新的细分行业。整个地坪行业的产业组织结构不仅影响到行业内企业规模经济优势的发挥和竞争的活力,还会影响到整个地坪行业整体的发展。

由此可见,中国地坪行业虽然在近10多年里有了较快的发展,但是市场占有率还很低。鉴于地坪材料不可替代的优点及随着公众认知度的提高,中国地坪行业还具有相当大的发展空间,地坪市场的容量相当大。特别是随着2022年北京冬季奥运会工程及大型公共建筑中各种新型地坪材料的广泛应用,全国地坪市场呈现出一片繁荣景象,一批专门从事地坪材料生产与施工的企业孕育而生并迅速崛起。

基本组成

环氧地坪漆通常由环氧胶溶剂固化剂颜料和助剂构成,这类涂料中包含无溶剂自流平地坪漆,防腐蚀地坪漆,耐磨地坪漆,防静电地坪漆和水性地坪漆等,其主要特征是与水泥基层的粘结力强,能够耐水性及其他腐蚀性介质的作用以及具有非常良好的涂膜物理力学性能等。适应各种工厂、修理厂、球场停车场、仓库、商场等地面场所。

随着工业厂房、大型医院、高级体育运动场对地面的要求越来越高,环氧地坪漆已成为涂料行业中发展最迅速的漆种之一。环氧地坪漆分为溶剂型环氧地坪漆和无溶剂型环氧地坪漆。溶剂型环氧地坪漆分为底漆中涂墙面漆。底漆一般不加助剂,而中涂和面漆需要加助剂以改善某些性能。

环氧树脂

环氧树脂(epoxy resin)是指一类以脂肪族、脂环族或芳香族等分子链为骨架,链端上含有两个或两个以上环氧基,并能与多种类型的固化剂反应交联形成三维网状的高分子低聚物。环氧树脂随其相对分子量由低到高呈现液态到固态的状态变化,并且含有多种反应活性的基团,主要包括环氧基、羟基、醚键、苯环等极性基团,而环氧树脂在单独使用时基本没有实用价值,只有与固化剂配合使用发生体型交联反应生成三维空间网状结构的固性聚合物才能发挥其应用价值。其中环氧当量与环氧值是环氧树脂两个最为重要的特性指标参数。

固化剂

环氧树脂(EP)是一种具有优异性能的热固性树脂,其固化产物为交联网络结构,具有优异的电绝缘性、耐腐蚀性、抗蠕变性和力学性能。环氧树脂在常温下呈液态或固态,其黏度的高低与环氧树脂分子的单体主链结构有关。低黏度的环氧树脂固化迅速,配合低温固化剂,可以用作各种用途的胶黏剂 ;高黏度的环氧树脂需要在高温下加工反应,制备的产品力学性能更加优异。快速固化树脂体系缩短了固化时间,对提高加工效率至关重要。20世纪30年代,西方国家通过涂装环氧树脂涂料,形成了洁净室地坪。地坪漆的问世在全球地坪史的发展中具有重要意义。

环氧树脂固化剂按固化机理可分为两大类:一类是固化时能与环氧树脂发生加成聚合反应的加成型固化剂,即含活泼氢原子的化合物,如叔胺路易斯碱、BF3或路易斯酸等;另一类是可以使环氧基开环均聚的催化固化剂,如咪唑类。按化学结构可以分为碱性和酸性两大类,如多元伯胺仲胺、改性等和酸酐多元醇、多元酚等。

稀释剂

液态环氧胶作为自流平涂料的流动组分,黏度仍然太大,如果不加以处理难以达到自流平的效果。一般的挥发性有机溶剂不能用于环氧13流平,通常加入含有环氧基团活性稀释剂。国外常用的活性稀释剂是C12~C14脂肪族缩水甘油醚(AGE),国内限于成本压力多使用丁基缩水甘油醚(BGE),有的还辅以塑化剂(如邻苯二甲酸二丁酯DBP等)、增韧剂(如高分子醇类等)进行稀释,也有的使用慢挥发、低气味的有机溶剂(如二元混合DBE等)。

分散剂

环氧自流平地坪涂料成膜厚T燥慢,容易因颜料粒子运动能力的差异引起浮色发花,因此自流平涂料中分散剂稳定颜料粒子的作用尤其重要。而且,由于自流平涂料施工前不能加入稀释剂,施工时又需要低黏度,所以自流平涂料中通常不宜加入有增稠作用的防沉剂。分散剂在自流平涂料中,不仅要保持颜料细小微粒稳定的分散状态,防止颜料浮色发花,还要防止颜填料沉淀,使涂料具有良好的贮存稳定性以便施时使用,更要尽可能地降低(不提高)黏度,改善流平性。

其他助剂

流平剂、消泡剂表面助剂也是自流平涂料不可或缺的组分,它们对涂料的施工效果和涂施工的施工效率有着明显的影响。自流平涂料黏度大、成膜厚,对消泡能力的要求非常高。尤其是夏季施工时,涂料干燥速度快,不只是消泡剂要有足够强的脱泡、破泡能力,其他助剂也要尽量降低易起泡等副作用;同时流平剂更要注意配伍性,充分展现其降低涂膜表面张力、提高涂膜流动性、帮助流平的作用,确保高温下干燥速度快的自流平涂膜表面平整光滑,不逊于常温下的施工效果。

颜填料

环氧自流平涂料中,颜填料是不可缺少的组分。它们的硬度、细度、吸油量、内应力、耐酸碱性直接影响涂膜的硬度、光泽、耐冲击性和耐化学品性。增加二氧化钛氧化锌用量,可提高涂膜的弹性模量、增加内应力、降低黏结强度;增加硫酸用量,可提高涂膜的硬度,增大粉料沉降的趋势,也可增加内应力;增加滑石用量,可抑制涂膜体积收缩,改善涂料的沉降,提高弹性模量,对内应力基本无影响,并有改进涂膜黏结强度作用,但过多使用时涂膜易粉化。地坪涂料有耐酸碱性的要求,不宜加入碳酸钙等不耐酸碱的填料。

主要分类

由于环氧地坪漆种类多,性能各具特点,因此可根据各类工业厂房的用途,选择以下不同的地坪涂装系统以适应不同的环境需求:

耐磨型环氧地坪漆

具有较高的附着力、强韧耐磨、平整光洁及施工成本低廉等优点。此类地坪漆与混凝土基层的黏结强度高,拉伸强度和硬度均高,并具有很好的抗冲击,承载力和耐磨性能。适应于需要有载重车辆和叉车行走的工厂车间和仓库等地坪涂装。

自流平地坪漆

具有流动性大、易于施工、速度快、省时、流平层厚度薄、地面平整度高、强度大等优点,可有效地解决传统地面材料抹灰所造成的平整度差、地面起砂等现象,还可用于地面的修补和装修工程等,适用于工厂车间、仓库等地面涂装。

防静电地坪漆

以100%固含量的特种环氧树脂为基料配制而成,能够排泄静电荷,防止因静电积累而产生的事故,以及屏蔽电磁干扰和防止吸附灰尘等,可用于各种需抗静电的地面涂装,如油库、危险品仓库、计算机房、变电所等防爆和防静电场所。

乙烯基酯重防腐地坪漆

乙烯基酯树脂耐化学性能优异,在100℃以下能抵抗绝大部分盐酸、碱化学试剂的侵蚀。因此该地坪漆不仅具有耐磨型地坪漆的强度性能,还能耐受各种腐蚀性介质的腐蚀作用,特别适用于加药间、排污池、含油污水处理池等作业环境。

防滑型地坪漆

防滑型地坪漆摩擦系数高,同时耐磨、耐压、耐冲击性较强,适用于各种有防滑要求的地面涂装,如油渍地面、上下坡道等场所。

水性透气型环氧地坪漆

能在潮湿地面施工,具有良好的透气、透水性能,能有效减轻地下潮气引起的漆面起泡、脱层现象,适用于地下室等潮湿环境及要求无溶剂污染的场所。

主要特点

优点

环氧地坪漆是专用于地面涂装的一种油漆, 它是由优质的环氧树脂加入一定量的固化剂而形成。环氧地坪漆采用一次性涂覆工艺,不论地面有多大的面积都不存在连接缝,而且它还是一种无灰尘材料,具有优良的防尘、耐磨性能。

环氧地坪漆主要成膜基料是环氧胶,而环氧树脂本身具有热塑性,需要与固化剂或脂肪酸进行反应,交联而成网状结构的大分子,才可使环氧树脂从本身的热塑性变为热固性,从而显示出以下各种优良的性能:

环氧地坪涂料具有很多优点:表面平整光洁,整体上没有缝隙,不会积藏灰尘和细菌,容易清洗;较强的耐化学腐蚀性能,耐冲击,耐磨损;色彩艳丽丰富,装饰性强。总之,环氧地坪涂料能满足工业化生产车间的需要及现代化管理的要求,广泛用于制药、电脑、塑胶、纺织、食品和医院等行业的厂房及走廊地面的涂装。

缺陷

由于在施工过程中的方法不够精准,工艺不够纯熟,可能会出现的问题:渗色、开裂、刷痕、起泡、凹陷、起针孔、缩边、粗糙或者粗粒等缺陷,不仅十分不美观,而且会影响环氧地坪的质量以及使用,并且维护保养不仅麻烦,价格也不便宜。

解决方法

采用中涂层构造设计做法,优化的配合比、基层含水率7%、PH值6、水灰比0.39、外部环境温度20℃、相对湿度70%对环氧地坪漆施工效果的控制更好。

通过研究采用改变构造设计、配合比。施工环境及基层构造等手段,对环氧地坪漆施工工艺进行了优化,有效地降低了地坪漆起泡、凹陷、缩孔等现象,满足了环氧地坪漆的抗冲耐磨性能和温控防裂要求,从而有效地控制了环氧地坪漆施工效果,获得了良好的外观;大量减少地坪漆后期缺陷修补费用,节能减排等。

制备工艺

环氧地坪漆的制备工艺包括原料选择、配方设计、涂料制备等。

原料选择

原料选择包括成膜物与固化剂的选择、颜填料的选择、助剂选择、溶剂选择等,溶剂的选择条件:对树脂溶解度大,用量少,低毒,选用二甲苯环己酮,与树脂固化速度相适应,对中涂漆加大掺砂量亦有益处。

配方设计

涂料制备

按一般色漆工艺制备。将环氧树脂入缸,加入混合溶剂,开动搅拌彻底搅匀备用。取出部分树脂混合液人分散缸,加入分散剂,半量消泡剂,开动高速分散机,中速(600r,min)下按配方量投人颜填料,搅拌至无块,高速分散15min后上砂磨机进行研磨分散。中涂细度:50~60μm;面漆细度:40μm以下。细度合格后移入调漆缸或转入调漆工序,补齐剩余树脂,加入色浆调色,加入剩余消泡剂,流平剂及其它助剂。低速搅拌均匀即可过滤、称量、包装、入库。

性能参数

技术参数

参考资料

产品结构图

参考资料

性能测试标准

以上参考

应用领域

地坪漆涂料发展至今,因其具有优良的耐化学腐蚀性能、物理机械性能、电绝缘性能等,在国内外广泛用于医药、食品、轻工、电子、化工.石油天然气、电气、治金、印刷包装,服装等行业和学校、图书馆、室内停车场、展缆馆等,正逐步引入家庭及公共社交场所使用。

在油气田工业厂房建设中,对于已建工业厂房的地面维修改造,环氧地坪漆与传统的地面装饰材料相比具有一次成型,节能环保,施工简便,周期短等优点,可以大幅度降低维修成本,具有广泛的应用前景。可根据各类工业厂房的用途,选择不同的地坪涂装系统以适应不同的环境需求,如1-5mm厚的自流平地面、防滑耐磨涂装、防静电、防腐蚀涂装等。

发展趋势

随着社会经济的发展,现代主义建筑对地坪的要求越来越高,环氧地坪因其高强度、耐磨、耐冲洗、耐久性、而且还物美价廉的特点被广泛使用。环氧地坪施工不仅能满足使用功能,而且可以通过添加不同的色彩改变工作环境,给人以轻松居心快乐之感觉,创造美好快乐的工作环境。

地坪涂料按其溶剂的类型分类主要包括:溶剂型地坪涂料、无溶剂型地坪涂料及水性地坪涂料。而传统的溶剂型地坪涂料仍然占据了中国地坪涂料产业的主导地位,其市场份额高达80%,其余主要以无溶剂型环氧自流平地坪为主,而水性地坪涂料所占比例很小。但随着涂料技术的发展与人们生活水平的提高,国家环保法规对生产环境及安全环保的要求更为严格,地坪涂料产业也必将以水性化的发展方向为主。

水性地坪涂料以水为分散剂不燃、不爆、安全环保无毒,生产、运输、贮存、施工方便,对基材的干燥程度要求低,很大程度上避免了溶剂型或无溶剂型地坪涂料常出现的问题。而为了推动地坪涂料的水性化和工业化迅速发展,地坪涂料行业相关的科研技术人员正在积极的进行技术开发和应用的研究。近年来,全球原油资源因过度开采而显得非常紧张,致使化工行业中基本有机溶剂的价格也大幅上涨,溶剂型地坪涂料已经不能适应现代工业的发展,未来地坪涂料的发展趋势必然以水性化为主。

普通的ep因易溶有机溶剂而难溶于水,而配成传统的环氧涂料时往往还需要添加一定量的有机溶剂,而这些有机溶剂通常挥发性较大、毒性较高、且易燃易爆、非常不安全。随着人类对人体健康和生活环境的保护意识逐渐提高,无 VOC 或低 VOC 的环氧涂料得到了广泛的关注和迅速的发展。水性环氧树脂以水为分散介质,易于生产、运输、贮存和施工,且安全环保无毒、不危害人体健康和生活环境,符合行业发展趋势和环保法规要求。并且,从 20 世纪 70 年代初期开始,水性环氧树脂的开发与应用逐渐引起了很多国内外相关科研技术人员的关注与研究,成为环氧涂料未来发展的重要趋势。

参考资料

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