环氧自流平地坪漆的配方设计和应用

1 引言
随着我国工业的产业升级,制药、汽车、电子等行业蓬勃发展,对高品质厂房地坪涂料的需求日益增多。地坪涂料要求具有耐磨、防渗、耐蚀、抗压、耐洗等性能,环氧自流平地坪漆因涂膜具有较好的物理机械性能和优异的耐化学品性能,而且平整光洁、装饰性强,施工容易、污染少等特点日益受到现代工业地坪用户的青睐,被广泛应用于各类厂房建设工程。地坪底材通常是混凝土,含有较多孔隙和水分,不宜直接涂装,否则漆膜会发生起泡、龟裂、脱层、浮色等弊病。通常为了保证正常施工,确保涂层的使用寿命,除了控制基材的含水率及进行正确地表面处理外,必须要有良好的涂料配方、涂装配套以及施工工艺,缺一不可。本文对环氧自流平地坪涂料的设计作了阐述,并针对应用环境的不同,列出了环氧地坪涂料配方设计要点、基本配方及施工工艺,为现场施工技术人员提供有益的参考。

2 配方设计
2.1 环氧自流平地坪面漆的设计要点
2.1.1 树脂的选择
环氧自流平地坪漆有如下特点:流动性好、颜料的分散性好、对基材渗透性好、附着力佳。因涂层较厚,且要求流平性极佳,防水、耐药耐磨性优异,因此,应选择高固含量低黏度的环氧树脂,如E-51、828、DER331。

2.1.2 填料的选择
地坪涂料应用于工业厂房,长期受到人员、车辆、工件的磨损,所以选用一些硬度高、吸油量低的填料比较合适。这样既可提供强度较好的骨料,也可有效降低成本,并且将填料对涂料施工流平性的影响降低到较小程度。如石英粉、低吸油值硫酸钡等是较理想的选择。

2.1.3 助剂的选择
环氧自流平涂料由于其几乎没有可挥发的溶剂成分,所以树脂无法和颜填料在溶剂混合之下有效分散,此时性能良好的分散助剂是必需加入的。其次,因自流平涂料多为刮涂,剪切力很小,不像喷涂施工那样可以利用喷枪的高速剪切力消除气泡,所以高效的脱泡、消泡剂是非常重要的。再者,需要采用性能良好的流平助剂帮助涂料施工流平,得到良好的表面状态。毕克等助剂公司的产品可供选择。

2.1.4 基础配方
面漆配方设计思路:低黏度的环氧树脂作为主树脂,活性稀释剂赋予体系低黏度和高固含量,加入消泡剂、流平剂帮助漆膜成膜平整光滑,加入少量颜料即可满足厚涂情况下的遮盖要求。设计配方见表1。

2.2 配套用地坪底漆配方
2.2.1 树脂的选择
作为底漆,一般要刮涂施工后经过打磨修整再进行自流平面漆涂装,所以没必要要求太好的流动性,无需大量使用昂贵的小分子环氧树脂。选用E51 / E20 等树脂拼用就能达到增加配套膜厚和封闭底材的效果。

2.2.2 填料的选择
应选用质地坚硬的填料,以保证耐重压、耐磨的要求。同时选用的填料必须是惰性原料,不受底材中碱性物质和少量水汽的影响。石英砂是很理想的选择。

2.2.3 助剂的选择
涂装底漆时可以加适量稀释剂脱泡和增加流平性,故消泡剂、流平剂可以少加或者不加。

2.2.4 地坪底漆基础配方
地坪底漆基础配方见表2。

2.3 地坪涂料应达到的标准
HG/T 3829—2006 规定了厚涂型地坪漆的标准,应遵循此标准设计和使用相关产品,见表3。

3 环氧自流平地坪漆的涂装配套及涂装工艺
3.1 涂装配套
一般厂房涂装环氧自流平地坪漆,运用到的涂料配套品种主要有4 种:环氧封闭清漆、环氧腻子、环氧地坪底漆、环氧自流平地坪面漆。其功能和膜厚见表4。

3.2 基材的检查和处理
3.2.1 含水率的测定
混凝土的含水率应不大于8%,才可以进行涂料的正常施工,常用的含水率检验方法如下。
⑴塑料薄膜法(ASTM 4263)
将45 cm × 45 cm 塑料薄膜放在混凝土表面,用胶带密封四边,16 h 后薄膜下出现潮气或水珠,说明混凝土过潮,不宜涂装。
⑵含水率测定仪
通过使用含水率测定仪来测量混凝土的含水率。

3.2.2 基材处理
混凝土基材至少应常温养护28 d,施工时需清除基材的水泥凸起物及空鼓,对开裂及有缺陷的孔洞进行修补,清除油污,然后进行打磨处理。

3.3 涂装工艺流程
一般地坪施工按照以下流程进行:水泥地面养护、修整、清洁→辊涂环氧封闭清漆→使用环氧腻子找平,填补裂缝孔隙→刮涂环氧底漆→底漆干燥后用平磨机打磨找平→清洁地面→封闭施工场地、除尘→刮涂自流平面漆→干燥48 h 以上,验收交工。

3.4 封闭清漆、环氧底漆、自流平面漆施工的要点
⑴封闭清漆施工
封闭漆施工前首先应清除基材面的油分等物质,严重凹凸或开裂部分用环氧腻子修补。清除基材表面的白色碱性浮松物等污物后,对墙面、柱子等地方进行保养。已整理好的基材面上用辊子满涂封闭漆,使基面充分地吸收涂料。涂一遍之后如发现有不能充分涂刷的地方,应再涂一遍,提高黏着及地面强度。
⑵环氧底漆施工
使用手动搅拌机或专用搅拌机,充分混合底漆。用带齿铲刀刮涂到指定厚度后,用消泡辊筒整理漆面。一般为达到平整的效果需要刮涂2 遍,第一遍纵向镘涂,第二遍横向镘涂,涂装间隔在夏季20 ℃以上时24 h即可,冬季需要适当延长。完成环氧底漆涂装24 h 后,可允许小心踩踏,如有不良部分必须进行修补,然后使其充分干燥。
⑶环氧自流平面漆施工
用搅拌机把环氧自流平面漆和固化剂充分混合后,用镘刀刮涂到指定厚度。一般不使用稀释剂,必要时用2%以内配合使用。如发生基材面引起的小气泡,应用消泡辊筒将泡辊破。施工人员应穿着钉鞋,已配好的涂料须在可使用时间内使用,剩余涂料应废弃。

4 自流平地坪漆常见问题和解析
4.1 冬季施工流平性变差
气温较低时,环氧自流平面漆在施工过程中常常出现流平性不佳的现象,镘刀刮涂痕迹无法自行流平,影响外观。其实这是由于环氧树脂在低温时黏度骤涨造成的。通常在春夏季节刮涂自流平面漆并无此现象,20 ℃左右的环境,使得环氧树脂黏度较低,利于流平。而气温低于5 ℃,根据配方的批次差异,黏度会涨到20 ℃时的3 ~ 4 倍不等,失去部分流平性。解决的方案是在配漆前将涂料的各组分分别加热,或者在20 ℃以上的暖房、保温库内贮存漆料,使之保持较高温度,同时通过使用暖风机等设备尽量保证施工现场的温度不要过低。这样就可有效地保证涂料的流平性。

4.2 干燥漆膜脱层现象
造成面漆漆膜开裂脱层,通常是底漆漏涂或施工不当造成的。底层的水汽长期积蓄侵蚀,使得面漆强度下降。应从底漆施工的质量控制着手解决,需保证不留漏涂区域,并且要在底漆干燥后再行涂装,防止施工时损坏底漆的封闭性。如果出现脱附现象,应将附着力不好的漆膜铲掉,重新涂装封闭底漆、环氧底漆、面漆。

4.3 刮涂面漆时出现异常浮色
这种情况通常在冬季出现。经分析是由于低温时环氧漆干燥变慢,颜料在富于流动性的漆液中上浮造成的。增加主剂和固化剂混合后的熟化期,可以有效减轻这一弊病。

5 结语
无溶剂环氧自流平地坪涂料漆膜表面平滑、美观,耐磨、耐压、耐冲击和耐化学腐蚀;生产施工简单、方便,基本无VOC 排放。此种地坪涂料及涂装施工满足现代环保要求,适应了现代科技和生产发展对地坪高洁净的要求,应用前景十分广阔。按以上设计的涂料配方和施工工艺生产出的环氧自流平地坪漆在天津住友机械、曹妃甸首钢二期工程等新建厂房项目的地坪涂装得到了成功应用。涂装效果良好,获得施工方、业主、工程监理的认可。产品的设计和使用得到较好的实践验证。

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