方便型地坪涂料的生产与应用

0 前 言
近些年来,地坪涂装在我国逐渐兴起,由于必须由专业人员涂装施工,一开始人们总是要求地坪涂料生产厂家配套提供施工服务,以完成工程的方式解决需求。但是,随着地坪涂装市场的快速发展,人们越来越多地了解了这种涂料及其涂装工艺,开始希望对地坪涂装进行D I Y,这就对地坪涂料提出了方便施工的现实要求。方便型地坪涂料就是在这种市场氛围中应运而生的,并经多年的实际应用和改进完善,日趋成熟。
环氧涂料和聚氨酯涂料具有高强度、高耐磨等机械性能,可以满足地坪的机械性能要求。在保证含—N C O组分过量的前提下,双组分聚氨酯涂料的配漆比例可以比较宽泛,施工使用时,极为方便[1]。同时如果采用合适的聚氨酯预聚物作为固化剂,则可以单组分潮气固化,单独使用,所以很适合制作方便型地坪涂料。试验选择中高分子质量的环氧树脂制备主漆,自制聚醚预聚物作固化剂,制作的方便型地坪涂料结合了环氧树脂高强度和耐碱性优异的特点,较好地满足了地坪涂装的要求。满足了客户在购买地坪涂料后,自行组织施工,自己完成地坪涂装作业的新要求。

1 制备部分
1.1 主要原料
甲苯二异氰酸酯( T D I ),工业品,B A S F ;二丁基二月桂酸锡,化学纯,上海上浦化工;聚醚二元醇,工业品,国产;环氧树脂(中高相对分子质量),固体,国产;二甲苯,无水(重蒸),自制;丙酮,分析纯,天津市化学试剂六厂; K H -550,分析纯,盖县化工厂;聚四氟乙烯(800目),国产;氧化铬(600目),国产;等等。

1.2 生产设备
3 000 L不锈钢反应釜、80 L立式砂磨机、篮式砂磨机、高速分散机等。
1.3 涂料生产

1.3.1 环氧树脂主漆
将适量二甲苯等溶剂加入到树脂溶解釜中加热,开动搅拌,分批加入环氧树脂,直到树脂全部溶解。溶解好的环氧树脂中加入氧化铬绿、石英粉等颜填料;加入分散剂、抗划伤剂等助剂;高速分散机预分散后,经砂磨机研磨至细度合格;补加其他原料,分散均匀,作为主漆,检测待用。环氧树脂主漆技术指标见表1。

1.3.2 聚氨酯预聚物固化剂
将无水(重蒸)二甲苯、T D I按配方比例分别加入不锈钢反应釜,搅拌加热,在50~60 ℃分别分批加入聚醚等多元醇反应3 h,升温至70~80 ℃保温反应3 h。取样检测合格后,作为固化剂待用。技术指标见表2。

2 应用部分[2]
2.1 地坪涂装
(1) 基面处理:打磨、清理基面,要求基面干燥、洁净。
(2) 底涂层:用聚氨酯预聚物固化剂作底漆滚涂打底,要求均匀成膜、无漏涂。参考用量约0.15 kg/m2。
(3) 砂浆层:用聚氨酯预聚物固化剂调配1~3倍石英砂,刮涂砂浆,施工到所需要厚度。参考用量:0.6 kg/(m2·mm)。
(4) 腻子层:聚氨酯预聚物固化剂加少量环氧树脂主漆(环氧树脂主漆起着色作用,按质量计,少于聚氨酯预聚物固化剂的任意用量均可),调配1~2倍石英粉刮涂腻子,封闭密实、打磨平整;参考用量约0.1 kg/m2(一遍)。
(5) 面涂层:聚氨酯预聚物固化剂加较多环氧树脂主漆(按质量计,0.8~1.0倍于聚氨酯预聚物固化剂的用量即可,不需准确计量),作为面漆,滚涂1~2遍或喷涂一遍;参考用量约0.12 kg/m2 (滚涂一遍)。
(6) 罩光层(必须使用):用聚氨酯预聚物固化剂直接滚(或喷、刷)涂1~2遍;参考用量约0.10 kg/m2(滚涂一遍)。
(7) 养护:自然养护固化2 d即可投入使用。
2.2 涂装效果
2.2.1 装饰效果
罩光之前的涂膜光泽较低,有滚涂施工的痕迹。但是,罩光后颜色会均匀一致,无施工接痕。由于聚氨酯预聚物固化剂湿固化成膜后,涂膜光泽很高,达到98%以上,所以,最终地坪外观丰满光亮,装饰效果很好。
2.2.2 涂膜性能(见表3)

3 结果与讨论
3.1 用料简单
地坪涂料的底中面漆,作用各不相同,功能性很强。底漆需要很强的渗透性,来保证与混凝土等基面的充分附着;中涂要求好的流展性和强韧性,提供良好的施工性和抗裂等性能;面漆则注重耐磨和其他功能。目前常用的地坪涂料,主要以双组分交联固化的涂料品种为主,比如市面上流行的环氧地坪涂料和聚氨酯地坪涂料等都是双组分涂料。这些地坪涂料在同一工程项目中,底、中、面漆缺一不可,各自两个组分还要准确计量才能调配成漆,使用多为不便,工程中用错、配错涂料的情况时有发生。
从上述地坪涂装工序可以看出,方便型地坪涂料在整个涂装过程中,只使用了一个品种(两个组分)的涂料。用固化剂作底漆;用固化剂配石英砂刮涂砂浆中涂;用固化剂加少量主漆着色,加入石英粉批腻子层;用固化剂和主漆混合配成面漆;最后单纯用固化剂直接罩光。整个过程用了一种涂料,用料非常简单。
3.2 配比宽泛
方便型地坪涂料中,聚氨酯预聚物固化剂本身是一种性能优良的湿固化单组分清漆,自身可以固化成膜,形成很高的强度。所以,在配制腻子时,为了着色加入少量主漆,加量的多少不会对固化和强度产生负面影响,无须准确计量。同样,在配制面漆时,主漆用量只要不超量,即等于或小于规定用量(本产品质量配比为1∶1),保持n(—N C O ) /n(—O H )>1即可。配比宽泛,很容易操作。
3.3 施工环境条件要求相对宽松
方便型地坪涂料中,聚氨酯预聚物固化剂本身是一种性能优良的湿固化单组分清漆,它需要和空气中的水分反应,交联固化。使用时,施工环境空气相对湿度的大小,对其影响较小。特别是,高湿度不会对其固化成膜和罩光层的光泽产生不良影响,不会像环氧地坪涂料那样,施工环境相对湿度大于85%时,涂膜表面就会发黏、失光,导致工程质量不合格。另外,环氧地坪涂料一般要求在10 ℃以上施工,温度再低,则不能充分固化,涂膜机械性能下降,严重影响使用性能。而本聚氨酯预聚物固化剂只要在0 ℃以上都可以充分固化,其固化温度较低,可以在冬季气温较低时使用。可见方便型地坪涂料对施工环境温度和湿度的要求,相对于普通环氧地坪涂料要宽松很多。

3.4 性能优良
由表3可见,方便型地坪涂料的涂膜铅笔硬度可以达到4H这一很高的指标,作为地坪涂料可以提供很好的耐磨性和抗划伤性能。同时由于在施工工艺中设计了罩光层,使得最终涂层外观更加均匀美观,能很好地满足客户对外观装饰效果的要求。

4 结 论
利用聚氨酯预聚物的特殊性能,生产了方便型地坪涂料。其性能优良,施工方便,较好地降低了地坪涂装施工的要求,是一种能够更好地满足用户需求的地坪涂料。

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