水性环氧地坪涂料的研制及施工应用

data-full-width-responsive="true"> 水性环氧地坪涂料的研制及施工应用娄西中1 贺少鹏1 王军委1 宋朝辉1 张金明1 贺晓辉2（1 陕西省石油化工研究院，陕西西安 710068 ；2 宝鸡市铁军化工防腐安装有限责任公司，陕西宝鸡 721303）0 引言目前，我国的工业地坪涂料以溶剂型和无溶剂环氧地坪涂料为主。虽然溶剂型和无溶剂环氧地坪涂料具有耐磨性佳、耐化学品性优、经久耐用等特点，但溶剂型环氧地坪涂料含有较多的有机溶剂，污染环境；无溶剂环氧地坪涂料中的活性稀释剂有一定毒性，危害到人们的身体健康。随着人们生活水平的提高，对各种公共场合的地面防护与装饰要求也在不断提高。水性环氧地坪涂料是近几年出现的环保型地坪涂料，除具备溶剂型环氧地坪涂料的特点外，同时还具有气味小、不含有机溶剂、无毒、无VOC（挥发性有机化合物）排放的特点，特别适用于医院、手术室、药厂、食品厂和超市等场所地面和墙面的防护与装饰。1 试验部分11 原材料水性环氧树脂AR555、水性环氧固化剂WH-901，美国气体公司；钛白粉、石英粉等颜填料，四川龙蟒等；分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂等助剂，德国BYK 公司。12 配方设计水性环氧地坪涂料由底漆、中间漆和面漆组成。通过大量实验，最终优选出的水性环氧地坪涂料封闭底漆、中间漆和面漆配方分别见表1、表2 和表3。13 性能检测目前水性环氧地坪涂料尚无国家和行业标准，本文研制的水性环氧地坪涂料按HG/T 38292006 的规定制板，底漆、中间漆和面漆的总厚度为08~10 mm，常温养护7 d，样板委托上海市涂料研究所检测中心进行性能检测，检测结果见表4。2 结果与讨论21 树脂和固化剂的选择水性环氧树脂和固化剂的选择对于水性环氧地坪涂料的最终性能起着非常重要的作用。目前我国水性环氧树脂的水性化技术主要分为乳化法和成盐法两大类，而用于水性环氧地坪涂料以乳化法制备的环氧树脂乳液为主。水性环氧固化剂是决定水性环氧地坪涂料最终性能的关键组分之一。水性环氧树脂与水性环氧固化剂之间的相容性越好、粒径越小、亲水亲油平衡值越接近，则混合均匀程度越高，水性环氧体系的交联程度就越完全，涂膜就越均匀，各项性能指标就越优异。本文选用的水性环氧树脂与水性环氧固化剂的相容性好，所得涂膜性能优异，满足水性环氧地坪涂料的指标要求。同时通过实验发现，水性环氧树脂与水性环氧固化剂的配比对涂膜的性能也有决定性的作用：水性环氧树脂过量，涂膜光泽高，耐腐蚀性好，耐酸碱性好，适用期较长；水性环氧固化剂过量，涂膜硬度和耐磨性好，耐沾污性好，附着力好，固化快，适用期较短。22 颜填料的选择添加适量的颜填料，不仅能降低涂料成本，更重要的是能提高涂料的耐磨性、耐冲击性、耐化学品性和装饰性等。选用的颜填料，如钛白粉、石英粉、重晶石粉等，应具备良好的耐化学品性、耐腐蚀性和耐候性。此外，本文研制的水性环氧地坪涂料中还加入了纳米耐磨抗划伤增硬剂，极大地提高了涂料的耐磨性、抗划伤性和防腐性。实验发现：随着颜填料用量增大，涂膜的耐冲击性、耐磨性和柔韧性逐渐下降，这是因为随着颜填料用量增大，单位体积内成膜物用量相对减少，以致于干膜的内聚力下降和疏松程度增强，从而导致涂膜的综合性能有所下降；而颜填料用量太少会影响涂膜的透气性。综合考虑，颜填料用量为32%~36% 时，涂膜的各项性能最佳。颜填料用量对涂膜性能的影响见表5。23 助剂的选择水性环氧地坪涂料需要各种助剂配用来调整涂料的外观装饰性和施工性等，其中包括润湿剂、分散剂、流平剂、消泡剂和增稠剂等。润湿剂和分散剂可以提高颜填料在体系中的分散效率，并能有效防止颜料在体系中产生发花和浮色。由于水的表面张力大，需要加入基材润湿剂和流平剂来提高涂料的润湿性，同时改善涂料的流平性。水性环氧地坪涂料生产和施工时带入的空气很容易产生气泡，需要加入消泡剂来解决，从而保证水性环氧地坪涂料具有光滑平整的表面及良好的装饰效果。增稠剂用于调整涂料的黏度，赋予涂料良好的施工性。3 涂装施工31 基材处理涂装施工前要对基层进行检查和处理：基层检查包括混凝土含水率 15%，表面抗压强度C25，表面强度15 MPa。彻底清除基层表面的油污、灰尘等，凹凸不平之处需进行铲除、填补和打磨，确保清理后基层表面平整。32 工艺流程和施工条件基层检验修补封闭底漆施工中间漆施工打磨，清洁腻子找平面漆施工保养。因水性环氧地坪涂料的固化剂在5℃以下固化很慢，所以要求施工现场温度在10℃以上，相对湿度85％时，方可施工。33 底漆施工称量好定量的主剂倒入洁净的桶内，按比例加入固化剂，与主剂搅拌均匀，刮涂或辊涂于基层表面，充分润湿混凝土表面，并渗入到混凝土内部。34 中间漆施工中间漆施工很重要，将主剂、固化剂和适量的石英砂混合搅拌均匀，用镘刀刮涂至一定厚度，形成平整密实层，依据实际设计可多次刮涂达到设计厚度要求。中涂层固化后，打磨，批刮一道腻子，并打磨平整，为得到平整光滑的表面提供良好的基层表面。35 面漆施工将有色水性环氧面漆和固化剂按比例要求搅拌均匀，一般采用辊涂、馒涂和喷涂施工，以获得平整、光滑和颜色均匀的表面装饰效果。36 养护面漆施工完成后，在48 h 内严禁人员进入，常温养护7 d 后，方可投入使用，温度较低时需延长养护时间。4 应用本文研制的水性环氧地坪涂料达到了溶剂型环氧地坪涂料的技术指标要求，完全可以替代溶剂型环氧地坪涂料。该涂料2009 年7 月用于西安制药厂制药车间的涂装，面积达8 700 m2 ；2010 年5 月和7 月分别用于宝鸡汉斯啤酒厂和西风酒厂生产车间的涂装，总面积达83 000 m2。通过近3 年的跟踪检查，涂层无任何空鼓、脱落现象，达到了预期的目的，获得业主的高度好评。5 结语水性环氧地坪涂料的性能取决于配方设计是否合理，而施工质量的好坏决定使用寿命，因此应根据实际施工条件的不同，依据水性环氧地坪涂料的特点，设计不同的配方和施工方案，以满足各种条件下的施工要求。本文研制的水性环氧地坪涂料适用于食品、制药、医院、电子等行业的生产车间、仓库的地坪涂装，特别适用于地下室、地下停车场以及较为潮湿的环境。随着人们环保节能意识的提高，尤其是各国环保法规严格限制涂料中的VOC 含量，相信水性环氧地坪涂料会逐步得到人们的认可和使用，这也是地坪涂料发展的必然趋势。