环氧地坪涂料中的固化剂浅述

data-full-width-responsive="true"> 1 　概述　　近几年来,国内环氧地坪涂料从无到有发展迅速,由于部分采用国外先进的原材料、生产工艺和施工设备,目前我国生产的环氧地坪涂料无论在种类还是在质量上均已达到国际先进水平,已能够满足各行业的需要。与之相随环氧地坪涂料专用固化剂在国内也快速实现了国产化。2 　环氧地坪涂料的特点和种类环氧地坪涂料由环氧树脂、颜填料、溶剂、助剂组分和固化剂组分两组分组成,具有耐酸碱、耐油污、耐重荷、耐冲击、防滑、防尘、易洁、美观的特点。主要用于工业厂房、重负荷运送车道、仓库和民用建筑中的别墅、展厅、人行道、厨房、浴室等场所。主要类型有自流平型、镘平型、传导型及地坪油漆四大类。其各自特点详见表1 。3 　环氧地坪涂料用环氧树脂固化剂固化剂作为环氧地坪涂料中不可或缺的组分之一,其主要是通过直接与环氧树脂发生固化反应而结合在漆膜结构中。由于环氧树脂品种较多,故其固化剂品种更为繁多,但按其化学结构不同可大致分为如下几类:3 1 　聚酰胺固化剂聚酰胺固化剂是由18 碳不饱和脂肪酸经Diels- Alder 反应所得到的二聚酸与脂肪胺的反应产物。二聚酸的长链起到内增塑剂作用,使涂层具有韧性。由于分子中既有极性的氨基,又有非极性的长链羟基,类似于表面活性剂,所以能在潮湿表面使用。聚酰胺固化剂可在室温条件下固化环氧树脂,低毒、适用期长,耐水性好。主要用于溶剂型地坪涂料的底涂和面涂。低温条件下(10 ℃以下) 聚酰胺固化困难,须添加固化促进剂。由于分子链较长,交联密度低,聚酰胺固化的环氧树脂,其抗溶剂性、耐化学品性稍逊于脂肪胺。部分国内商品指标见表2 。3 2 　酰胺基胺固化剂酰胺基胺是多元胺与植物油脂肪酸反应的产物,反应时若升高温度则脱水产生咪唑啉基团,粘度明显下降。酰胺基胺固化剂具有低粘度较好的反应活性,对湿凝土和湿底基有极好的粘接性。大量用于可镘平地坪以及无溶剂地坪的底涂和中涂,部分国内商品指标见表3 。3 3 　脂肪族多元胺固化剂绝大部分脂肪族胺在常温下是液体,能在常温条件下快速固化环氧树脂,固化物具有优良的耐化学品、耐溶剂性能,耐磨性好。脂肪胺的缺点曾经阻碍它在地坪涂料中的应用,如固化时散热量大,一次配料不能太多,操作期短;易与空气中二氧化碳、水分反应,生成氨基甲酸酯,使地坪表面光泽性降低,出现白色斑点或粘手油状物。这不仅影响外观,而且降低了涂层机械强度和附着力。目前在地坪涂料中得到广泛应用的是改性脂肪胺或一些特殊结构的脂肪胺,如三甲基己二胺、醚胺、间苯二甲胺。这些固化剂用作无溶剂地坪的面涂和中涂,具有适用范围广、粘度低、高光泽、耐水性强等特点及优良的机械性能和耐化学品性。部分国内的商品指标见表4 。3 4 　脂环族胺固化剂脂环族胺是指至少有一个氨基直接连接到饱和环上的多元胺。有代表性的品种是异弗尔酮二胺或4 、4 一二氨基二环己基甲烷。通常脂环族胺能够在室温下固化,但反应迟缓,通过添加促进剂或制成加成物,可得到较理想的可在低温和高湿条件下固化的环氧固化剂。这类固化剂的主要特点是固化物有优良的光泽和光泽稳定性,很高的硬度和耐化学品性。在无溶剂自流平和可镘平地坪涂料中已得到广泛应用。部分国内商品指标见表5 。3 5 　芳香族胺固化剂大部分芳香族胺如间苯二胺,4 、4 一二氨基二苯甲烷在常温条件下是固体,须加热固化。地坪涂料使用的是芳香胺的液态改性物,它具有不同的固化周期和适用范围,可在低温(5 ℃) ,高湿甚至水中固化环氧树脂。固化物具有高光泽,良好的物理机械性能和抗化学品性(特别对无机酸和有机酸) 。芳香族胺的缺点是颜色深、易变色,有一定的毒性。通常用于深色地坪涂料或地坪涂料的中涂,不宜在食品厂、医院使用。部分商品指标见表6 。3 6 　水性固化剂环氧地坪施工中遇到的一大难题是如何降低体系粘度。实际工作中常采用加热固化,加入活性稀释剂以及使体系分散于水中等方法。随着人类社会的进步,对于环境保护提出了更高的要求,水性固化剂迅速发展。这类固化剂的特点是:挥发性有机化合物为零,低粘度、低气味、不燃烧、粘接性好,特别对潮湿或绿色混凝土适用性更强。早期的水性固化剂是一种改性的聚酰胺水溶液,在室温条件不能乳化和固化环氧树脂,通常用作地坪涂料的底涂,适用于不能使用有机溶剂的场合,如医院、屠宰场、隧道、食品厂等,以减少火灾和气味。新一代水性固化剂是一种改性脂肪胺溶液,它能在室温条件下乳化并固化普通的液体环氧树脂。如E - 51 、331 、828 。固化物聚合后的光泽高,机械强度和耐磨性优良,不须特别进行处理就能够在潮湿混凝土表面一次性完成自流平地坪的施工。部分商品指标见表7 。4 　环氧地坪涂料用固化剂的发展趋势及建议由于环氧地坪涂料所使用的场所多为环境条件差或特殊的作业场所,加之全球化的环保需要,因此今后环氧地坪涂料固化剂必将朝着水性无溶剂化、低温适用化、高耐蚀化的方向发展,并有一剂多用即一种固化剂可固化多种类型的环氧树脂、可适用于多种恶劣施工条件的趋势。对此,笔者建议国内固化剂厂商要加大这方面的研制力度,尤其要加大性能优异的改性脂肪胺和水溶性固化剂的研发投入,以满足日益增长的对地坪涂料产品的需求,确保中国地坪涂料的发展跟上和赶超世界先进水平。