无溶剂环氧磨石地坪涂料的研究

data-full-width-responsive="true"> 无溶剂环氧磨石地坪涂料的研究赖映标，谢亦富，黄佩坚，张 虎，黄 凯，李国荣（广州秀珀化工股份有限公司，广东广州 511495）0 引言随着市场的开放及科技的发展，地坪材料的选择日益多样化，原先被广泛使用的水泥磨石地坪越来越不能满足现代工业厂房的要求。现代生产车间地坪要求耐磨、耐压、耐腐蚀，其洁净度和无菌程度也成为衡量现代化生产水准的重要因素。早先采用传统型水泥磨石地坪，发展到花岗岩磨石地坪，再到近几年来逐步被广泛采用的环氧磨石地坪，这都是为了符合生产发展的要求。水泥磨石地坪在耐磨耗方面有比较突出的优势，但其本身为多孔基体，极易受到杂质的污染，清洁维护不便，特别是在防尘方面没有优势；花岗岩和大理石地坪存在着易受污染、不防滑、铺接有裂缝、易藏污垢，且有较强的放射性、翻新成本比较高等缺陷；后来发展的普通环氧地坪具有高强度、耐磨损、无接缝、耐药品性佳、防腐、防尘、保养方便及施工快速简洁等优点，但地坪上不能设计艺术图案，缺乏欣赏价值和美学效果，而且其底漆和面漆一般采用辊涂或刷涂施工，需要在较低黏度下进行，因此配方中大都含有对环境造成污染的有机溶剂，不利于环境保护。鉴于上述原因，开发了一种无毒环保的环氧磨石地坪，既能达到花岗岩和大理石地坪的外观和硬度高、耐磨的优点，又能避免普通环氧地坪易刮伤、不耐磨的缺陷。1 环氧磨石地坪涂料的配方及性能11 环氧磨石专用地坪涂料配方的确定由于环氧磨石浆料摊铺的厚度＞ 5 mm，这就要求环氧磨石专用地坪涂料为无溶剂型，因此在配方中采用低黏度的标准液态环氧树脂，如E51、双酚F型环氧树脂。固化剂也必须不含溶剂，且黏度低。直接用标准的液态环氧树脂和无溶剂固化剂配合后黏度仍较高，作为底漆施工时对基面的渗透力不强，影响层间附着力；作为砂浆漆的基料时，当掺合石英粉等填料后黏度较高，刮涂施工困难。为了改善这种状况，在环氧树脂组分中加入活性稀释剂和活性增韧剂，经过试验，加入约占环氧树脂质量11% 的单官能度活性稀释剂AGE（烯丙基缩水甘油醚）和5%的CMP-410（活性增韧剂），大大降低了环氧树脂的黏度。AGE 及CMP-410 本身具有环氧基团，可以与固化剂反应，不会造成环境污染。环氧磨石专用地坪涂料配方见表1。12 环氧磨石专用地坪涂料的性能表2 列出了该环氧组分与自制耐黄变胺类固化剂按等当量配比后，在23℃，相对湿度60% 的环境中固化 7 d 后的性能测试结果。2 环氧磨石地坪的施工工艺21 基面处理混凝土基面必须坚实、不起砂，养护时间达到28 d，干净无污染，表面含水率＜ 8%，表面平整无明显凸起，平整度2 m 之内误差 3 mm，如有水渗透的部位要进行防水处理，基面空壳、凹坑以及不结实处要将其清理干净并修补平整。22 底涂涂布铺设磨石骨料前，将环氧磨石底涂A 组分与B 组分按规定配比搅拌混合均匀，然后将混合材料倒在地面上，用刮板均匀批刮，涂布量为02~03 kg/m2，再用辊筒辊涂均匀，辊涂时要求方向一致，无遗漏处，待底涂固化干燥后进行下一程序。23 基面找平基面找平很重要，对环氧磨石以后的施工有很大的影响，否则因基面的落差将造成磨石厚薄不均，严重时在打磨过程中容易将磨石磨穿露底，所以要严格处理基面的平整度。基面落差较大，应用金刚石磨平机将不合格的部位磨低，低洼处用环氧树脂砂浆修补平整，修补层至少干燥48 h 后才能进行下一道工序，水平尺测得的基面平整度2 m 内 3 mm。24 摊铺环氧磨石浆料层（1） 拌制环氧磨石浆料首先在踢脚线上画出定高水平线，将环氧磨石专用地坪涂料的A 组分与B 组分按规定配比混合，用搅拌机将其搅拌均匀，再倒入盛有磨石骨料的砂浆搅拌机内充分搅拌，每次配料量要合适，配合摊铺进度。（2） 摊铺、抹平将搅拌好的环氧磨石浆料倒在地面上进行摊铺，摊铺厚度以压实后12 mm 为宜。摊铺的同时，用水平尺测量，保持基面平整度2 m 之内误差 3 mm。（3） 压实、抹光对已经摊铺、整平的浆料层进行压实、抹光。压实、抹光时，由专门的施工人员负责修补不合格及边角没抹到的部位，确保平整、密实、表面纹理均匀光滑。25 粗磨（1） 铺设好的环氧磨石砂浆层干燥固化48 h（视环境温度决定是否延长固化时间）后进行粗磨。（2） 用金刚石磨片进行初步打磨（水磨），注意平整度控制，防止高低不平、槽、楞的出现，打磨至表面骨料纹理清晰。（3） 依次用不同细度的磨片打磨。打磨效果：玻璃等骨料表面无明显划痕，边缘无明显碎裂。（4） 打磨完成后用水清理表面，并干燥表面，注意要将表面孔洞清理干净。26 修补初步打磨、清理、干燥后，磨石表面会出现一些孔洞或缺陷，用同一颜色的修补料进行刮涂修补，确保所有孔洞填充修平。27 细磨（1） 视环境温度，修补层固化24~48 h 后进行水磨。（2） 用不同细度的磨片打磨，使骨料纹理清晰。（3） 视表面状况，确定是否需进行第二次修补。（4） 若表面无孔洞、缺损，则用不同细度的磨片依次（从粗至细）打磨表面，直至表面效果达到要求：表面无孔洞、缺陷、骨料清晰、无划痕。28 涂装保护层用带纤维垫的抛光机对磨石地面打蜡或涂装晶面剂。3 结果与讨论31 环氧磨石骨料的选择环氧磨石地坪的骨料是实现装饰性效果的主要载体，应该坚硬耐磨、色彩鲜艳、搭配得当。环氧磨石地坪的主骨料为白玻璃碎片，副骨料为碎贝壳片、有色玻璃碎片、金红石等材料。磨石集料可以选择1 种或几种的混合料，磨石集料的粒径根据浇注磨石层的厚度确定，一般集料的最大粒径应比磨石层厚度小1 mm 左右，以免给机械抹平带来困难。集料一般需要级配，即不同粒径的集料混合使用，以提高填充率，减少基料用量。磨石浆料配方体系中，骨料粒径较大时，表层气孔、凹坑较少；骨料级配中，细小骨料比例增加时，表层气孔较多，且小气孔、毛细孔多。32 环氧磨石浆料各组分的配比配制环氧磨石浆料体系时，骨料的粒径、涂料与骨料混合比例、涂料本身的黏度大小和所配制的磨石浆料的黏稠度，以及与表层气孔的多少密切相关。骨料的粒径不同对涂料的黏度有不同的要求。骨料粒径较大时，涂料黏度可稍微增加，保证铺展开后树脂涂料可以有效地黏结骨料，否则，涂料黏度太小，涂料会渗入骨料底层，致使上层骨料裸露，不能有效黏结；小粒径骨料比例大时，涂料黏度应控制小一点，保证涂料对骨料的渗透润湿黏结，以及有利气泡的消除。磨石浆料体系黏度较小时，磨石体系容易铺平提浆，气泡容易在短时间内上升消除；磨石浆料体系黏度较大时，磨石体系铺平困难，且不易提浆，耗费人工，表面涂料不能完全覆盖骨料，不易打磨；要选择合适的施工黏度，保证气泡减少和容易提浆铺平而又不会渗透流失。配制环氧玻璃磨石浆料时，可根据玻璃骨料的级配、比例，通过黏度调整剂对环氧磨石浆料的黏稠度进行调整，确保渗透和提浆之间的平衡，有效减少气孔的残留，保证磨石面层的美观。环氧磨石浆料各组分配比见表3。33 环氧磨石浆料摊铺平整度的控制浆料摊铺平整度的控制是环氧磨石地坪施工工艺中最重要的1 个步骤，摊铺的平整度对后期的粗磨、细磨及美观起着决定性影响。找平操作应在浆料摊铺后的骨料层上，用专用2 m 铝条靠尺来进行平整度处理，确保平整度在2~3 mm 内。经整平的浆料层，用抹光机进行抹光操作，确保表面平整密实，跟机的操作人员负责修补不合格及边角抹不到的部位，找平操作人员再进一步对抹光后的表面进行平整度的检测，不合格的应及时进行修改，直到平整度合格为止。必要时则利用PENTAX PLP-601（HV）型激光找平仪对地坪进行激光找平，可以使浇注的环氧磨石地坪达到很高的平整度，整体误差为1 mm。34 环氧磨石图案的制作环氧磨石地坪的骨料本身即具有美丽的色彩和花纹，如配制成各种图案，就更加增色，采用何种图案，应根据建筑物所处的环境、用途及客户的需要来决定。在环氧磨石地坪的图案设计中，直线条的图样较多，施工相对方便，并且给人以庄重之感，但图案的变化形式较少。虽然带弧形的图案施工困难，但线条流畅，富有生气，可大大提高环氧磨石地坪的观赏价值。在进行图案设计时，图案面积大小不一是经常遇到的情况。对于面积较大的图案，需将预先设计好的图案模具用黏结剂黏结在砂浆层上，然后往模具中浇注摊铺环氧磨石地坪浆料并振动抹平，边角处采用手工处理；对于面积较小的图案，则预先用容易拿捏变形且易脱模的材料根据设计图案式样做成模具，再往模具内浇注环氧磨石地坪浆料，手工抹平，固化脱模后再将其用黏结剂黏结到砂浆层上，或事先将小样板制备好镶嵌于其中。在图案层外侧整体浇注摊铺的浆料应高出图案层的高度02~03 mm，振动抹平，使图案层与图案外侧浇注浆料共同构成磨石层。4 结语该环氧磨石地坪完全采用无溶剂配方设计，减少了环境污染以及施工时对人体的伤害；环氧磨石地坪主要功能是保护基层不受腐蚀介质的破坏，承受磨损和冲击等物理机械作用。它具有极强的附着力、不剥落、不龟裂、耐油、耐高温、抗老化、绝缘性能好、耐磨、抗压力、抗冲击、无尘、无缝、无毒无味、色泽鲜艳，便于清洁、经久耐用，厚度可一次性控制在6~20 mm。环氧磨石地坪可以替代传统型水泥磨石地坪、花岗岩、大理石地坪、无溶剂环氧自流平地坪，广泛用于医院、卷烟厂、宾馆、商场、酒店、商务大厦、会展中心、体育场等对地面装饰效果要求较高的场所，是一种环保、高性能、高装饰性地坪。