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          環氧地坪涂料的涂裝及配方設計

          環氧地坪涂料的涂裝及配方設計

          • 分類:行業新聞
          • 作者:
          • 來源:
          • 發布時間:2020-08-31
          • 訪問量:0

          【概要描述】摘要:本文對環氧地坪涂料施工中基層的處理方法及施工工藝作了介紹,闡述了不同類型環氧地坪涂料的配方設計思路及相關配方,并對它們的性能進行了比較。

          環氧地坪涂料的涂裝及配方設計

          【概要描述】摘要:本文對環氧地坪涂料施工中基層的處理方法及施工工藝作了介紹,闡述了不同類型環氧地坪涂料的配方設計思路及相關配方,并對它們的性能進行了比較。

          • 分類:行業新聞
          • 作者:
          • 來源:
          • 發布時間:2020-08-31
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          詳情

            摘要:本文對環氧地坪涂料施工中基層的處理方法及施工工藝作了介紹,闡述了不同類型環氧地坪涂料的配方設計思路及相關配方,并對它們的性能進行了比較。

            關鍵詞:環氧樹脂;地坪涂料;涂裝;配方設計

            1、前言

            坪涂料配方設計要點、配方及施工工藝,并比較了它們的性能,為現場施工技術人員提供了有益的參考。

            2、施工準備

            2.1基層檢查及處理[1]

            基層檢查包括混凝土含水率的測定、平整度的測定、PH值的測定、強度的測定。因PH值、平整度、強度測定較為簡便,這里不再累述,而因含水率對涂膜的影響很大,故對其測定作一介紹。

            2.1.1含水率測定

            含水率的測定有以下幾種方法:

            塑料薄膜法(ASTM4263):把1125px×1125px塑料薄膜平放在混凝土表面,用膠帶紙密封四邊16小時后,薄膜下出現水珠或混凝土表面變黑,說明混凝土過濕,不宜涂裝。

            相對濕度測定法:把一只箱子緊貼密封在混凝土面上,24h后測定箱內濕度。當空氣溫度21℃,相對濕度為75%,混凝土含水率為5%時,它既不吸收水份也不解吸水份。當測定濕度值大于75%時,說明混凝土含水率大于5%。

            無線電頻率測試法:通過儀器測定傳遞、接收透過混凝土的無線電波差異來確定含水量。

            氯化鈣測定法:測定水分從混凝土中逸出的速度,是一種間接測定混凝土含水率的方法。測定密封容器中氯化鈣在72h后的增重,其值應≤46.8g/m2。

            2.1.2水分的排除

            混凝土含水率應小于5%,否則應排除水分后方可進行涂裝。排除水分的方法有以下幾種:

            通風:加強空氣循環,加速空氣流動,帶走水分,促進混凝土中水分進一步揮發。

            加熱:提高混凝土和其周圍空氣的溫度,加快混凝土中水遷移到表層的速率,使其迅速蒸發。宜采用強制空氣加熱和輻射加熱。直接用火源加熱,生成的燃燒產物(包括水),會提高空氣的霧點溫度,導致水在混凝土上凝結,故不宜采用。降低空氣中的露點溫度:用脫水減濕劑、除濕器或引進室外空氣(引進室外空氣露點低于混凝土表面及上方的溫度)等方法除去空氣中的水汽。

            2.2 基層表面處理方法

            對于平整地面,常用下列方法處理:

            酸洗法(適用于油污較多的地面):用質量分數為10~15%的鹽酸清洗混凝土表面,待反應完全后(不再產生氣泡),再用清水沖洗,并配合毛刷刷洗,此法可清除泥漿層并得到較細的粗糙度。

            機械方法(適用于大面積場地):用噴砂或電磨機清除表面突出物,松動顆粒,破壞毛細孔,增加附著面積,以吸塵器吸除砂粒、雜質、灰塵。對于有較多凹陷、坑洞地面,應用環氧樹脂砂漿或環氧膩子填平修補后再進行下步操作。

            經處理后的混凝土基層性能應符合以下指標。

            表1 合格混凝土基層指標

            檢查項目 濕度 強度 平整度 PH值 表面狀況

            合格指標 ≤5% >24.0MP ≤2mm/M <10 無砂無裂無油無坑

            3、施工應用

            環氧地坪涂料根據使用場所的不同可分為以下幾種。

            3.1普通涂裝地坪(0.2~0.6mm)

            特點:無縫平滑、易潔防塵、耐磨、附著極佳。用途:用于非荷重、防塵、耐酸堿的裝飾性地面,如:

            電器、塑膠、紡織、煙草、食品、學校、醫院等行業之廠房及走廊地面涂裝。

            配方設計思路:因涂層較薄、且要求涂膜附著力強、防水、耐藥耐磨性優異,所以在配方中加入15~30%的溶劑,制成溶劑型涂料,降低體系粘度以便得到較薄涂層;為保證色澤均一,宜選用性能優異的分散劑,并研磨分散至細度小于50um;石英砂的加入,可保證涂層具有較強的耐磨性能。另外,因涂層較薄且又防水,所以要求該類涂料必須具有優異的防滲性能。用于評價和預測環氧樹脂清漆漆膜防介質滲透能力的滲透指數公式對此設計具有指導意義。[2] 漆膜的滲透指數公式為:

            PI= Mc/M0.5B1.5 =1/rM0.5B1.5

            式中: PI—漆膜的滲透指數,g/mol;

            Mc—漆膜交聯點的摩爾質量,g/mol;

            M—滲透介質的分子量,g/mol;

            B—溶液效應因子,與漆膜及滲透介質有關;

            r—漆膜的有效交聯密度,mol/g。

            其中:Mc=1/r

            不同環氧值的環氧樹與胺或胺類加成物固化時有不同的有效交聯密度。環氧值大的環氧樹脂固化后的交聯密度大,固化網絡的孔徑小,反之,固化網絡的孔徑大。由于交聯的化學鍵的束縛作用,固化網絡對滲透介質的滲透擴散產生抵擋作用。分子量小環氧值高的環氧樹脂涂膜的滲透指數較小,抵擋介質滲透擴散的能力較優。因此宜選用環氧當量較小的環氧樹脂,如國產的E-51、E-42、E-44或國外的828、DER331。

            固化劑宜選用能耐腐蝕的聚酰胺產品。設計配方如下:

            典型面涂配方:

            甲組分:E-44液體環氧樹脂(212~244EEW) 36.4

            DER? 331環氧樹脂(美國陶氏化學公司) 34

            二甲苯 11.8 7.2

            正丁醇 9 3

            醋酸丁酯 2

            分散劑963(漢高公司) 0.3 0.3

            消泡劑AMH2(漢高公司) 0.3 0.3

            流平劑F60(漢高公司) 0.2 0.2

            氧化鐵紅 5 5

            沉淀硫酸鋇(600目) 7 21

            滑石粉(600目) 10

            石英砂(600目) 18 26

            有機膨潤土 2 1

            總 計 100 100

            乙組分:Versamid? 115(漢高公司) 33 37

            二甲苯 32 36

            正丁醇 8 9

            施工工藝:素地處理→底涂→環氧中涂→環氧膩子→磨平、吸塵→面涂

            3.2樹脂砂漿地坪(3.0~8.0mm)

            特點:抗沖耐磨、耐酸耐堿、耐壓防塵、防霉易潔。用途:高強度、耐沖動作業區或重載地面涂裝,如:

            機械廠、碼頭、電梯口、車站、車場,特別是需要跑叉車、汽車、重手推車的走道。

            配方設計思路:因涂層較厚,且要求能耐重壓,耐藥耐磨性優異,因此,應選擇高固含量的環氧樹脂,如E-44、E-42或E-51,使涂料具有較高粘度,以保證1~2次鏝涂后能達到要求厚度;同時應選用質地堅硬的填料如石英砂,以保證耐重壓、耐磨的要求;因涂層較厚,顏料無須太多即可滿足遮蓋要求;為使涂料在填料含量較高的狀況下仍具有一定的流動性,故加入部分活性稀釋劑;選用脂環胺類固化劑可賦予涂層較高的硬度;因對細度和流平無要求,故無需加入分散劑和流平劑;消泡劑的加入,使氣泡在涂層較厚的狀況下能順利逸出。設計配方如下:

            典型樹脂砂漿配方:

            甲組分:828環氧樹脂(美國Shell公司) 100

            丁基縮水甘油醚 10

            消泡劑1208(漢高公司) 2

            氧化鐵紅 2

            鈦白(金紅石) 1

            石英砂(200目) 200

            石英砂(100目) 100

            總 計 415

            乙組分:Versamine? C-36(漢高公司) 68

            施工工藝:素地處理→底涂→接著層涂布→樹脂砂漿鏝平→批嵌環氧膩子→磨平、吸塵→面層涂布3.3自流平地坪(2.0~5.0mm)

            特點:無縫平滑、美觀易潔、耐酸耐堿、防塵防菌。用途:要求高度清潔無菌無塵的行業之水泥或水磨石地面涂裝,如:GMP、制藥、電腦、微電子等。

            配方設計思路:因涂層較厚,且要求流平性極佳,防水、耐藥耐磨性優異。因此,應選擇高固含量低粘度的環氧樹脂,如E-51、828、DER331,并加入活性稀釋劑,使涂料具有合適的粘度同時又有較高的固含量,以保證能夠自流平且流平后能達要求厚度。E-42、E-44粘度太高,要達到自流平的所需的粘度,必須加入大量的活性稀釋劑,而過多的活性稀釋劑與胺固化時生成小分子的聚合物,影響涂層性能,所以不宜選用。同時應選用質地堅硬的填料,以保證耐重壓、耐磨的要求;因是面涂,故應加入抗劃傷劑,以保持長久光澤;消泡劑、流平劑的加入可避免涂層產生縮孔、魚眼等弊病;因涂層較厚,少量顏料即可滿足遮蓋要求。同時選用粘度較低的固化劑也是涂料能自流平的保證。設計配方如下:

            典型面涂配方:

            甲組分:828環氧樹脂(美國Shell公司) 90

            丁基縮水甘油醚 10

            分散劑963(漢高公司) 0.3

            消泡劑AMH2(漢高公司) 0.6

            流平劑F60(漢高公司) 0.5

            抗劃傷劑S4(漢高公司) 0.6

            氧化鐵紅 3

            鈦白(金紅石型) 1

            石英砂(300目) 50

            石英砂(200目) 30

            沉淀硫酸鋇 20

            白炭黑 1.5

            總 計 207.5

            乙組分:Versamine? C-31(漢高公司) 46

            施工工藝:素地處理→底涂→環氧砂漿中涂→打磨、清潔→自流平面涂3.4積層地坪(1.0~3.0mm)

            特點:耐酸堿腐蝕、耐溶劑、耐水浸泡及沖擊。用途:各種耐強酸、強堿、耐混合酸之場地及經常處于潮濕狀態使用的地坪,如:化工廠、發電廠、污水處理池、游泳池、化學槽、發酵淹漬漕等。配方設計思路:因涂層較厚,且要求耐水耐腐蝕性能優異,并具有一定的抗拉性能。為保證涂層在較厚的情況下具有較好的抗拉性能,故應加入樹脂量10~20%增韌劑;選用脂環胺類固化劑可賦予涂層優異的耐酸蝕性;加入滑石粉可減小內應力,防止涂層龜裂;片狀填料如云母粉的加入可有效阻止水分浸入,使涂層具有優異的耐水性。設計配方如下:

            典型粘接層配方:

            甲組分: 828環氧樹脂(美國Shell公司) 90

            鄰苯二甲酸二丁酯 10

            分散劑963(漢高公司) 0.3

            消泡劑1208(漢高公司) 0.5

            流平劑F60(漢高公司) 0.5

            氧化鐵紅 4

            石英砂(600目) 35

            云母粉(600目) 10

            滑石粉(600目) 10

            白炭黑 1

            總 計 161.3

            乙組分:Versamine? C-36(漢高公司) 57

            施工工藝:素地處理→底涂→粘接層→玻纖層→批露層→面涂

            4、性能比較

            以上各種環氧地坪涂料的性能比較如表2所示。

            表2 各種環氧樹脂地坪性能比較[3]

            項目 試驗方法 普通型 砂漿型 自平型 積層型

            硬度 ASTM D2240 2H 80 80 80

            Shore D

            抗壓強度 ASTM C109 — 95.0 75.0 80.0

            (MPa)

            抗拉強度 ASTM C109 — 250 275 295

            (MPa)

            耐磨強度 ASTM D4060 0.55 0.46 0.40 0.42

            (MPa) H22/500/1000

            吸水率(%)ASTM C413 0.10 0.14 0.11 0.13

            25℃/24h

            附著力 ASIN NO.12 100/100 好 好 好

            艾式沖擊強度 ASTM C256 — 0.85 0.74 0.75

            (ft-1b/in)

            耐酸性 鹽酸 20% 4 5 5 5

            硫酸 30% 0 3 4 4

            硝酸 20% 4 5 4 5

            磷酸 5% 0 2 2 1

            醋酸 25% 0 2 2 2

            耐堿性 NaOH 20% 5 5 5 5

            耐油性 4 5 5 5

            注:5最好;0最差

            5、結語

            環氧地坪涂料性能的優劣主要取決于配方的設計是否合理,而使用壽命的長短主要取決于基材處理是否合格。因此,基材的處理與配方的設計同等重要。所以,技術人員應按應用環境的不同,設計不同的涂料配方和配套施工方案,以滿足施工要求。

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