随着建筑业的迅猛发展,尤其是高耐候性、高节能性建筑涂料的推广应用,性能优异的环氧树脂地坪涂料、聚氨酯地坪涂料的需求受到了人们的广泛关注,且随着环保要求的增强,节能减排成为社会责任,地坪涂料也呈现水性化趋势,越来越多的水性产品在地坪行业中得以应用。
水性环氧树脂地坪涂料以其明显的性能、功能、环保优势,在各类水性地坪涂料中,越发受到*重视和市场肯定。
近年来,随着人们环保意识的不断提高,许多国家相继颁布了限制挥发性溶剂(VOC)的环保法规,涂料的水性化、无溶剂化和高固体分化已成为涂料发展的必然趋势。据*介绍,我国工业地坪涂料目前基本上是溶剂型和无溶剂型环氧地坪涂料,溶剂型环氧地坪涂料含有较多的溶剂,这些溶剂在涂料的生产和施工阶段排入大气,污染环境,同时危害人类健康;无溶剂型环氧地坪涂料含有少量的活性稀释剂,常用的活性稀释剂为丁基环氧丙基醚(有一定毒性),采用自流平施工工艺,涂膜厚度为1~5mm,成本较高且含有少量的挥发性溶剂。
随着环保法规和人们环保意识的增强,水性环氧地坪涂料将会得到广泛的应用,研究和开发水性环氧工业地坪涂料具有很大的经济效益和社会效益。水性环氧地坪涂料具有与溶剂型环氧地坪涂料相当的性能,聚氨酯地坪哪家好,现有水性环氧地坪涂料可以应用在制药、食品、医院、纺织、化工、电子等行业的生产厂房、办公楼、仓库、实验室的地坪涂装,特别适用于一楼地面、地下室、地下停车场和其它较为潮湿的环境。作为绿色环保产品,水性环氧地坪必然得到人们的认可和广泛使用。
聚氨酯弹性预聚物为固化剂,环氧树脂为羟基组分,配以颜填料、助剂和溶剂组成的一种双组分弹性地坪涂料。该涂料既有环氧树脂的强粘结力、高耐腐蚀性,又具有弹性聚氨酯优异的耐磨、耐冲击、高强度等特性。
1.实验部分
1.1弹性环氧聚氨酯地坪涂料的制备
弹性聚氨酯固化剂配方见表1。
表1弹性聚氨酯固化剂配方
合成工艺:将除TDI外的所有物料投入洁净干燥的反应设备中;搅拌,升温至回流状态,保持回流3h;降温至40℃以下,分批加入TDI,继续搅拌0.5h,缓慢升温至80℃,并保持3h;降温出料。
1.2涂料色浆的制备
将环氧树脂用混合溶剂溶解后,依次加入颜填料、助剂和溶剂,混合均匀,研磨至细度合格,调节色浆的不挥发物含量合格,过滤包装。
1.3配漆
按n(—NCO)∶n(—OH)=1.2~1.3配漆,用**混合稀料调节施工黏度。
1.4弹性环氧聚氨酯地坪涂料的主要性能
弹性环氧聚氨酯地坪涂料主要性能如表2所示。
表2弹性环氧聚氨酯地坪涂料的主要性能实测数据
2.结果与讨论
2.1弹性聚氨酯固化剂软段的选择
根据原料的不同,聚氨酯地坪,弹性聚氨酯又可以分为聚酯型和聚醚型两大类。聚酯型弹性聚氨酯涂层由于体系中酯键的存在,其耐水性稍差,聚酯型与聚醚型弹性聚氨酯涂层相比,耐水性相差5~10倍[2],考虑到地坪涂料经常与水接触,因此本文采用聚醚为体系的软段。
2.2多元醇用量对涂层性能的影响
在合成弹性固化剂时,多元醇的用量对涂层的干性、抗拉强度、断裂伸长率和耐磨性等有较大影响,试验结果见表3。
2.3羟基树脂的选择
在弹性聚氨酯固化剂中含有大量的—NCO基团,它们具有非常活泼的化学活性,可以与含活泼氢的化合物在常温下发生反应。—NCO基团与—OH基团的反应是聚氨酯化学中较基本和较主要的反应,也是双组分聚氨酯涂料固化成膜的理论基础。含羟基的化合物品种繁多,性能差异较大,在与弹性聚氨酯固化剂配套时要求:
(1)具有很好的混容性;
(2)含有足够的—OH基团,能与—NCO基团充分交联成膜,并具有一定的强度;
(3)不含水分和低分子单体,酸值尽可能低,不影响涂膜性能。
常用的含羟基组分有醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、羟基丙烯酸树脂、羟基**硅树脂等。其中,由于环氧树脂具有附着力好、耐水、耐油、耐化学品等许多优异的性能而成为地坪涂料的可以选择。
2.4环氧树脂的对涂层性能的影响
本文采用了较常用的双酚A型环氧树脂。不同双酚A型环氧树脂对弹性地坪涂料性能的影响见表4。
表4不同环氧树脂对涂层性能的影响
由表4结果可知,随着环氧树脂相对分子质量的增加,树脂中的羟基含量增加,与弹性聚氨酯固化剂配合固化后力学性能和耐磨性呈上升趋势;但是环氧树脂相对分子质量太高,由于混容性问题,影响了涂层的外观和干性,抗拉强度和耐磨性也不稳定。因此,采用E-20环氧树脂比较合适。
2.5配漆n(—NCO)∶n(—OH)当量比的确定
图1为不同n(—NCO)∶n(—OH)对弹性地坪涂料抗拉强度和断裂伸长率的影响。
图1n(—NCO)∶n(—OH)对抗拉强度和断裂伸长率的影响
由图1可知,如果n(—NCO)∶n(—OH)太小,聚氨酯地坪铺设,—NCO基团不足以与—OH基团反应,漆膜的交联密度较低,涂层发软,聚氨酯地坪报价,抗拉强度和断裂伸长率不理想;但是,如果当量比太高,则多余的—NCO基团会吸收空气中的潮气转化为脲,虽然可以增加交联密度,提高涂层强度,但是也会使涂层弹性降低,脆性增加,耐冲击性下降,涂层的表面状态不好,出现针孔。经过试验,确定该涂料体系n(—NCO)∶n(—OH)为1.2~1.3较适宜。
结果可知,随着多元醇用量的增加,涂层的干性和力学性能呈现规律性变化:涂层的干燥时间缩短、抗拉强度提高、断裂伸长率降低、耐磨性提高。这是由于多元醇用量提高,弹性预聚物分子链段上刚性链段含量增加,一方面束缚了柔性大分子的自由旋转,另一方面由于分子间氢键作用加强,促进刚性链段的取向和有序排列,影响了微相分离。综合考虑,多元醇用量确定为8%。