地坪涂料具有無接縫、整體裝飾性好、外觀光潔、易于乾淨,以及物理機器功能和耐化學品功能良好,代價適中,施工簡便,維修方便等諸多特點。另有,地坪涂料還可依據特殊需求,賦予地坪防靜電、防沖擊火花、耐高溫、防滑等特殊性能,比擬于別的地坪材料,更能知足當代工業生產對地坪的差異要求。正是基于這些特點,當代建筑,特別是當代工業車間,如食物加工、制藥、機器電子、儀器儀表、化工、航空、汽車等行業,大批採用地坪涂料。
1地坪涂料近況
我國的地坪涂料產業始于20世紀90年月初期,跟著我國經濟的快速發展,尤其是當代醫藥、電子、食物等行業的高速增長,帶動了地坪涂料的市場需求量。地坪涂料已成為我國比年來涂料行業中繼建筑涂料、交通車輛涂料、家具木器涂料以及海洋防腐涂料后,發展最快的涂料品種之一。
地坪涂料重要有兩大類:環氧地坪涂料和聚氨酯地坪涂料[1]。環氧地坪涂料具有硬度高、抗壓強度高、耐磨性好、耐化學品性良好等優點,但質脆、易裂,耐候性差,通常應用于紫外線較弱的室內地方或作底漆採用,由于採用成真相對便宜,得到了廣泛百家樂返水優惠應用,約占整個地坪涂料市場的70%。聚氨酯地坪涂料盡管在硬度和強度方面稍遜于環氧地坪涂料,但其各項功能具有廣泛的可調節性,具有更好的柔韌性、耐沖擊性、耐磨性、耐有機酸性、優良的抗紫外線性及耐化學侵蝕性等,行人行走時腳感暢快,緩解疲憊,并可隔音減噪,而且具有優異的戶外耐候性,比環氧地坪涂料的應用范圍更廣。由于其採用成本較高,用量約占整個地坪涂料市場的25%。
跟著全民健身理念日益深入民心,大到每個城市,小到每個社區或單位,都將會建造更多種別的體育場館和場地,為健身和賽事提供便利,這些場地無論是耐候性的需要,還是人體暢快度的需要,聚氨酯地坪涂料都是地坪涂裝面層的夢想選擇,相信聚氨酯地坪涂料的採用比例會連續不斷提高。
現在我國地坪涂料80%以上為溶劑型涂料,其余的重要為無溶劑環氧涂料和聚脲噴涂體,水性地坪涂料所占比例很小。溶劑型地坪涂料中含有較多的有機溶劑,這些有機溶劑在涂料的生產和施工時期排入大氣,污染環境,同時危害人類康健;此外溶劑型聚氨酯地坪涂料中還含有游離的異氰酸酯單體,在施工過程中,會嚴重陰礙人體康健和生活環境。而無溶劑環氧地坪涂料中含有少量的活性稀釋劑,常用的活性稀釋劑為丁基環氧丙基醚有一定毒性,成本較高且仍含有一定量的揮發性有機溶劑。溶劑型地坪涂料在實際施工中還存在很多難以降服的弊病,如起泡、鼓泡、脫落、附著不佳等,會遭受環境溫濕度、下層濕度,以及基面的別的疑問的陰礙,特別是對基材的干燥水平要求很高,而實際施工時很難知足要求。
水性地坪涂料對基材的干燥水平要求低,施工工具可用水直接清洗,涂料的配制和施工操縱安全方便,而且涂料不燃、不爆、安全,貯存和運輸方便,避免了溶劑型涂料因儲存運輸和採用欠妥而引起的爆炸和火警事故。
近幾年,跟著國際原油代價的飛速增長和居高不下,有機溶劑等根本化工原料的代價普遍上揚,我國是一個石油資本緊張的國家,同時又是一個石油消費大國,節儉資本已成為我國今后一項長期而又緊迫的戰略任務。地坪涂料的水性化已成為必定趨勢。
下面就環氧地坪涂料和雙組分聚氨酯地坪涂料的水性化專業進展作一些介紹。
2環氧地坪涂料的水性化
現在,環氧地坪涂料水性化的專業重要有2種:一是將環氧樹脂水性化,然后與水可散開的環氧固化劑配合採用;二是低相對分子質量的液態環氧同具有乳化作用的環氧固化劑配合採用[2]。
21環氧樹脂的水性化專業
環氧樹脂的水性化專業重要分為成鹽法和乳化法兩大類[3]。成鹽法是將環氧樹脂改性成富含酸或富含堿的樹脂,再用堿或酸進行中和。成鹽專業又可分為醚化型、酯化型和接枝反映型3類。此中前兩種想法均是通過打開環氧環引入極性基團,接枝反映型[4-5]是通過自由基觸發丙烯酸接枝共聚,將親水基團引入環氧樹脂。成鹽專業制備的水性環氧散開相粒徑到達納米級,貯存不亂性優良,但體系對pH的變化安適性較差,涂膜的柔韌性及耐水性也不夢想。乳化法制備水性環氧樹脂的專業有2種:一是外加乳化劑法,通過強制或相轉化法制成環氧乳液[6],外加乳化劑強制制備的乳液散開相的微粒尺寸較大,約50μm,乳液的貯存不亂性極差,并且乳液的成膜功能也不好。轉相乳化法[7-8]是通過將乳化劑和環氧樹脂融合均勻,隨后在一定的剪切前提下遲鈍地向體系中參加蒸餾水,跟著加水量的增加,整個體系逐漸由油包水型向水包油型轉變,形成水可稀釋體系。但該體系的貯存不亂性及機器不亂性均比成鹽法制備的水性環氧樹脂差。百家樂註冊網站現在研究較為活潑的是第2種乳化專業,即環氧自乳化[9-10],在環氧樹脂分子鏈中引入親水性氧化乙烯鏈段,同時保證每個改性后的環氧樹脂百家樂玩法攻略分子上含有2個環氧基,不用外加乳化劑即可自乳化散開形成乳液,其乳液的散開相粒徑較小,貯存不亂性高,體系對pH不敏感,并且乳化劑在成膜時介入了固化反映,因此涂膜的硬度、附著力也有很大提高,現在市售的水性環氧乳液多為此類。
22水性環氧地坪涂料固化劑的水性化
水性環氧固化劑是決意水性環氧地坪涂料終極功能的關鍵因素之一。它應能較好地溶解或散開在水中,而且在水中能夠不亂存在,與環氧樹脂具有優良的相容性。該固化劑可直接乳化環氧樹脂或與水性環氧乳液配成不亂的水性環氧體系,同時體系的流變性、適用期、固化前提和涂膜功能也應知足水性環氧地坪涂料的採用要求。
到現在為止,水性環氧地坪涂料用固化劑履歷了3代的發展[11]。第1代水性環氧地坪涂料用固化劑采用溶劑型環氧固化劑聚酰胺與醋酸、磷酸或鹽酸反映制得銨鹽,再在醇醚類溶劑的輔導下溶于水而制得。該想法僅改良了固化劑在水中的不亂性和親水性,其涂膜功能和固化功能仍未得到改進,存在著水稀釋降黏速度遲鈍、固化速率慢、光澤低、硬度低等缺點。
在20世紀80年月后期和90年月初,開闢了以環脂胺環氧加成物為根基的第2代水性環氧固化劑。采用環氧樹脂作為擴鏈劑可以提高固化劑與環氧樹脂的相容性,這種涂料體系縱然在低溫順高濕環境下也能較快地固化。
這種水性環氧地坪涂料的缺點是不能厚涂,當一次涂膜厚度過份500μm時,涂膜在干燥過程中容易開裂。
最新開闢的第3代水性環氧地坪涂料固化劑是以特高相對分子質量的脂肪胺環氧加成物為根基散開在水中的乳液,具有高胺官能度、相容性好等特點。融合后乳液不亂,固化速度快,水稀釋對減低體系黏度優于第1、2代體系,具有較高的施工固體分。當涂膜厚度大于1mm時,仍能很好干燥,不會出現開裂現象。一次可涂覆數毫米厚的地坪涂膜,降服了平凡室溫固化水性環氧地坪涂料不能一次性厚涂的缺陷,具有優良的市場應用前景。
3雙組分聚氨酯地坪涂料的水性化
聚氨酯最早的水性化產物是單組分水性聚氨酯,其具有較高的斷裂伸長率和適當的強度,并能常溫物理干燥,可是由于較低的相對分子質量和低交聯度,與溶劑型雙組分聚氨酯涂百家樂程式下載料比擬,單組分水性聚氨酯地坪涂料的耐化學品性和耐溶劑性不佳,硬度、外觀光澤度和鮮艷性都較低,現在僅應用于建筑涂料領域及別的一些採用要求不高的情況。水性雙組分聚氨酯地坪涂料是由含羥基水性多元醇組分和水性多異氰酸酯固化劑組成,它將雙組分聚氨酯涂料的高功能和水性涂料的低VOC相結合,是當前地坪涂料的研究熱門和發展方位。
31羥基組分的水性化
依據水性雙組分聚氨酯地坪涂料中採用的含羥基組分在水中的粒子大小和制備想法的差異,可將其分為乳液型丙烯酸多元醇和水散開體型多元醇,它們各具差異的特點。
311乳液型丙烯酸多元醇
乳液型多元醇是通過乳液集合而成的具有多種結構的丙烯酸乳液多元醇,其重要特點為[12]:集合物的相對分子質量大,羥基當量大,配制雙組分涂料所需的異氰酸酯固化劑少,成本低。乳液對異氰酸酯的潤濕散開性差,必要採用親水性強的水性異氰酸酯固化劑,縱然這樣,得到高光涂膜仍很難題,而且涂膜在室溫下干燥速度快,在化學交聯前已物理干燥成膜,因而涂膜的物理機器功能和耐化學品性不良[13-14]。
312散開體型多元醇
散開體型多元醇也稱第2代水性羥基樹脂。散開體型多元醇按化學結構可分為聚酯多元醇散開體、丙烯酸多元醇散開體、聚氨酯多元醇散開體等。聚酯多元醇散開體是由過量多元醇、多元酸經酯化反映、中和后散開在水中制得的[15]。聚酯多元醇散開體制備的地坪涂料具有優良的流動性,涂膜的光澤較高,但聚酯多元醇的酯鍵易水解,導致涂料的貯存不亂性差,這種散開體在地坪涂料中應用較少。聚氨酯多元醇散開體的制備想法與單組分水性聚氨酯的制備相似[16-17],采用含羥基鏈終止進行擴鏈,配制的水性雙組分聚氨酯地坪涂料具有優異的機器功能,如柔韌性和耐磨性,以及優異的耐化學品性,但其採用成本較高,在實際中採用較少。丙烯酸多元醇散開體是由含羥基丙烯酸單體和丙烯酸酯單體在溶劑中通過自由基集合,中和散開在水中制得的,有時需要脫除部門或全部溶劑。該類散開體的相對分子質量較低,羥基官能團含量較高,與水性異氰酸酯固化劑配合制成地坪涂料后,具有較好的流平性,干燥速度慢,涂膜干燥后具有較好的飽滿度和光澤,同時具有優良的物理機器功能和耐化學品性,根本到達溶劑型聚氨酯地坪涂料的功能,這種散開體是現在水性雙組分聚氨酯地坪涂料研究和開闢的熱門。
32水性異氰酸酯固化劑
未改性的異氰酸酯在水性雙組分聚氨酯地坪涂料中的應用遭受限制,由於它們很難與水性羥基組分融合均勻,兩相間容易分解。要想使異氰酸酯和水性羥基組分均勻融合,基本道路是將異氰酸酯水性化。早期採用陽離子型或非離子型外部乳化劑強制乳化使異氰酸酯散開在水中[18],其乳化劑用量大,散開后粒子較粗、貯存不亂性差、涂層的耐化學品性差。為了降服外乳化法的缺陷,比年來采用親水組分對異氰酸酯進行改性,使其能到達自乳化的目的。這此中,以德國Bayer公司對異氰酸酯水性化的研究最為勝利。到現在為止,已勝利將第3代水性異氰酸酯固化劑產品市場化[19]。第1代水性異氰酸酯通過用不足量聚醚醇對如HDI或IPDI三聚體進行部門氨基甲酸酯化,這樣,親水改性的異氰酸酯如Bayhydur3100易于手動乳化于水中,可是這種改性卻導致異氰酸酯平均官能度減低,因而所得的涂膜交聯密度低,減低了其耐化學品性。第2代水性異氰酸酯在第1代產品的根基上,通過脲基甲酸酯化,提高產品的官能度,產品更疏水,制備的涂膜綜合功能良好,其典型產品是Bayhydur305。第3代水性異氰酸酯,采用氨基磺酸鹽改性異氰酸酯,縱然體系中含有較少的磺酸鹽基團時,也可在水中很好地散開,產品具有較低的親水性,其典型產品有BayhydurXP2547、BayhydurXP2655,可廣泛用于環境友好型水性雙組分聚氨酯地坪涂料中,涂料的干燥、固化和耐化學品等功能,完全可相比溶劑型雙組分聚氨酯地坪涂料。
德國Bayer公百家樂 概率司勝利采用丙烯酸多元醇散開體和新研制的第3代水性異氰酸酯固化劑配成水性雙組分聚氨酯地坪涂料,對奧運會場館——國家游泳中央的泡泡吧地坪進行了涂裝,涂裝和採用功效遭受大家的認可,整個體系近于零VOC,其環保性更是完全貼合綠色奧運之理念[20]。
4結語
跟著人們對康健和環保的關注,以及涂料科學專業的先進,地坪涂料的水性化得到了快速發展,在很多功能方面已相近或到達溶劑型地坪涂料的程度,可是水性地坪涂料作為水性涂料還是存在明顯的不足,如對施工過程及基材外觀乾淨度要求高,因水的外觀張力大,污物易使涂膜產生縮孔,形成外觀缺陷。特別對面涂而言,外觀缺陷是致命的硬傷。水性涂料難受宜在寒冬或低溫環境施工,如空氣濕度大,特別是低溫高濕時,更不宜施工;固化后交聯密度比溶劑型涂料低,涂層結構疏松;涂層的外觀光澤、飽滿度與溶劑型地坪涂料仍有一定的差距。如何進一步提高水性地坪涂料的綜合功能,仍是我們涂料工