WEC402水性环氧固化剂在水性环氧地坪涂料中的应用

1  前言
环氧树脂涂料以其硬度高、耐磨性好、附着力强、耐化学药品性优异等特点, 广泛应用于工业地坪的涂装。目前, 我国工业地坪涂料主要采用溶剂型环氧地坪和无溶剂型环氧地坪涂料。溶剂型地坪涂料中含有大量的挥发性有机溶剂, 无溶剂体系采用活性稀释剂, 不但有一定毒性, 成本也很高; 并且溶剂型环氧地坪涂料和无溶剂环氧地坪涂料在潮湿环境下施工困难, 容易出现起层等缺陷。同溶剂型环氧地坪涂料相比, 水性环氧地坪涂料具有以下优势: ①涂层具有呼吸性, 极大地避免了因潮气产生的层间起泡和剥离; ②以水为分散介质, 不燃、不爆, 使用安全方便; ③VOC 含量极低, 有利于保护环境和施工人员健康; ④粘接性好, 可在潮湿环境下快速固化, 不受水气影响; ⑤可与水泥、砂子配合成聚合物砂浆地坪涂料, 增加强度, 降低成本; ⑥易做成半光、平光地坪涂料;⑦渗透性好, 易在水泥面上浸润、渗透。目前, 水性环氧地坪涂料有两种: 一种是强制乳化或自乳化的环氧树脂乳液同水可分散的环氧固化剂配合; 另一种是低分子量液态环氧树脂同具有乳化作用的环氧固化剂配合。众所周知, 环氧树脂乳液的机械稳定性及冻融稳定性相对较差, 因此低温贮存使用及制漆等方面受到局限; 而采用低分子量液体环氧树脂同乳化固化型固化剂配合则不存在上述问题, 因此引起人们的极大关注。在国际上一些大公司(如汽巴、壳牌、日本三和等) 纷纷推出这类产品, 但其产品价格昂贵, 并且在环氧树脂涂料中用量很大, 不利于水性环氧地坪涂料的推广。新研制的WEC402 水性环氧固化剂, 是分子中含有表面活性作用的聚醚链段的环氧- 胺加成物, 能将液态低分子量环氧树脂乳化并将其固化, 同时具有一定的内增塑作用, 产品性能达到国外同类产品水平,价格低廉, 适用于制备水性环氧地坪涂料。

2  实验部分
211  水性环氧地坪涂料配方
(1) 水性环氧清漆配方见表1 。

(2) 水性环氧面漆配方见表2 。

212  WEC402 固化剂的技术指标
WEC402 固化剂的技术指标见表3 。

213  水性环氧地坪涂料的制备工艺
①将部分WEC402 固化剂、水和抑泡剂混合搅拌均匀; ②加入颜、填料, 预分散(10~15) min , 搅拌均匀; ③将预分散好的物料经砂磨机研磨至细度小于40μm; ④过滤后, 加入消泡剂搅拌( 15 ~30) min , 加入余量的WEC402 固化剂, 搅拌均匀即得到水性环氧地坪涂料。

214  水性环氧地坪涂料的施工步骤
(1) 底材处理: 对地面进行清理, 剔除原有松动的砂浆, 地面如有油脂, 须用溶剂擦拭干净;
(2) 底涂: 将水性环氧清漆按比例混匀, 搅拌(10~15) min , 然后加水兑稀, 即可施工。辊涂、刷涂均可, 涂装厚度应均匀, 不宜过厚;
(3) 中涂: 向已配好的水性环氧清漆中加入石英砂或石英粉配成砂浆, 用镘刀涂刮均匀。中涂用于找平及增加涂层抗压强度, 施工遍数视厚度而定,遵循先刮粗石英砂砂浆, 然后刮细石英砂砂浆, 最后刮石英粉砂浆的次序。中涂后将地坪打磨, 不平处用石英粉砂浆找补, 要求平整、无孔洞;
(4) 面涂: 将水性环氧地坪面涂按比例混合搅拌(10~15) min , 然后加水兑稀即可施工。一般辊涂(2~3) 道;
(5) 养护: 水性地坪涂料施工一般一天一道,面涂实干需24h 。面涂涂装后, 地坪应进行封闭保护, 保养7d 后方可上人。

3  结果与讨论
311  环氧树脂与固化剂配比对涂料性能的影响
在影响水性环氧地坪涂料的诸多因素中, 环氧树脂同固化剂配比最为重要, 水性环氧地坪涂料的性能可以通过调节二者的配比实现。表4 总结了环氧基与活泼胺氢配比对水性环氧地坪涂料性能的影响。

312  颜填料的选择及分散
由于水性环氧固化剂呈碱性, 因此在水性环氧地坪涂料中应避免选用不耐碱的颜、填料。水性环氧地坪涂料的着色应尽量选用耐化学药品性和耐候性好的无机颜料。在水性环氧地坪涂料中适量加入填料, 可以降低成本, 缩短表干时间, 提高涂层的机械强度和耐磨性, 减少涂料固化时的体积收缩, 但加入过多, 则会使涂料流平性变差, 施工困难, 严重的还会导致性能下降。同溶剂型环氧地坪涂料不同, 水性环氧地坪涂料中颜、填料宜加到环氧固化剂组分中进行研磨。由于WEC402 固化剂分子链段中含有表面活性基团, 对颜、填料有良好的润湿分散作用, 可以不另外添加分散剂。此外, WEC402 固化剂用水容易调整粘度, 可以提高填料用量。

313  助剂的选择
由于WEC402 固化剂带有表面活性基团, 能够降低表面张力, 因此水性环氧地坪涂料在生产及施工过程中容易带入空气, 配制时必须加入抑泡剂及消泡剂。通常将其分散前加入抑泡剂来减少形成泡沫的可能, 研磨后加入消泡剂来消除形成的气泡。另外, 由于水的表面张力较高, 对底材特别是有油脂残余的表面润湿较差, 应加入适量润湿流平剂提高对底材的润湿性, 使涂料在涂装时能得到光滑平整的涂膜。

314  水性环氧地坪涂料的性能指标
水性环氧地坪涂料的性能指标见表5 。

4  结论
用WEC402 水性环氧固化剂同618 环氧树脂配合制得的水性环氧地坪涂料, 不燃、不爆, 使用时安全方便, 有利于环境保护和使用者的健康; 其性能同溶剂型环氧地坪涂料相当, 适合于工业地坪的涂装, 特别在地下室、地下停车场等相对潮湿环境下, 其优势更为明显, 它将有着十分广阔的市场前景。

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