水性环氧地坪涂料的研制及性能研究
新型水性环氧涂料的制备与实验分析方法
新型水性环氧涂料的制备与实验分析方法一、引言二、新型水性环氧涂料的制备(一)原材料的选择1、环氧树脂选择合适的环氧树脂是制备水性环氧涂料的关键。
常用的环氧树脂有双酚 A 型环氧树脂、双酚 F 型环氧树脂等。
这些环氧树脂具有良好的附着力、耐化学腐蚀性和机械性能。
2、固化剂水性环氧涂料的固化剂通常采用水性胺类固化剂,如改性脂肪胺、聚酰胺等。
固化剂的选择应根据环氧树脂的类型和性能要求进行。
3、助剂为了提高涂料的性能,还需要添加一些助剂,如消泡剂、流平剂、分散剂、增稠剂等。
(二)制备工艺1、乳液法将环氧树脂和乳化剂在高速搅拌下分散于水中,形成乳液。
然后加入固化剂和助剂,搅拌均匀,得到水性环氧涂料。
2、相反转法将环氧树脂溶于有机溶剂中,加入乳化剂和水,在一定条件下进行相反转,使环氧树脂从油相转变为水相,形成乳液。
最后加入固化剂和助剂,得到水性环氧涂料。
三、实验分析方法(一)性能测试1、外观观察涂料的外观,包括颜色、光泽、平整度等。
2、干燥时间采用指触法或干燥时间测定仪测定涂料的表干时间和实干时间。
3、附着力按照国家标准 GB/T 9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》进行附着力测试。
4、硬度使用铅笔硬度计或摆杆硬度计测定涂料的硬度。
5、耐水性将涂有涂料的样板浸泡在水中,观察其外观变化和附着力的变化,评估涂料的耐水性。
6、耐化学腐蚀性将涂有涂料的样板分别浸泡在酸、碱、盐等溶液中,观察其外观变化和附着力的变化,评估涂料的耐化学腐蚀性。
(二)微观结构分析1、扫描电子显微镜(SEM)通过SEM 观察涂料的微观结构,包括涂层的表面形貌、孔隙率等。
2、傅里叶变换红外光谱(FTIR)利用 FTIR 分析涂料中化学键的变化,确定固化反应的程度和官能团的存在。
四、实验结果与讨论(一)性能测试结果1、外观制备的水性环氧涂料外观均匀,颜色鲜艳,光泽度良好,平整度高。
2、干燥时间表干时间为 2-4 小时,实干时间为 24-48 小时,满足实际施工的要求。
水性环氧防腐漆配方及应用研究
水性环氧防腐漆配方及应用研究随着环保意识的增强,对高性能防腐涂料的需求也十分迫切。
本文介绍了水性环氧防腐涂料的制备方法,讨论了水性环氧体系的优点。
标签:水性环氧;底漆;防腐性引言随着国家对环境保护的重视及人们环保意识的日益增强,水性涂料成为涂料发展的重要方向和研究热点。
水性环氧防腐涂料是以水为分散介质,环氧树脂作为主要成膜物质的一种的涂料,因其绿色环保、生产施工方便、无安全隐患、成本较低等优势而成为研究热点。
1.实验部分1.1实验原料和制备方法主要原料:水,润湿剂,分散剂,增稠剂,消泡剂,助溶剂,闪锈剂,环氧乳液及固化剂(美国翰森,亨斯曼,美国空气化学,自制),功能填料(三聚磷酸铝粉,磷酸锌粉),滑石粉,硫酸钡,云母粉等。
A组份制备方法:在搅拌釜中依次加入水,润湿剂,分散剂,闪锈剂,助溶剂,消泡剂等,控制搅拌速度为400转/min,搅拌20min-30min,然后将滑石粉,磷酸锌粉,硫酸钡,三聚磷酸铝粉,云母粉等加入上述混合液中,开启高速分散模式,转速900转/min。
搅拌1h,加入反应釜中分散均匀,最后加入环氧树脂乳液,增稠剂制得水性环氧防腐涂料A组份,并将A组份研磨至细度≤40um。
B组分制备方法:在搅拌釜中加入消泡剂,润湿流平剂,水性环氧固化剂搅拌均匀即可。
1.2水性环氧防腐涂料基本配方水性环氧防腐涂料基础配方见表1所示。
1.3试验仪器和水性环氧防腐涂料性能检测漆膜硬度仪(TQC-SP0500),高速分散搅拌器(FJS-300),盐雾试验仪(YWX/Q-250),NDJ旋转粘度计等。
水性环氧防腐涂料依据《水性环氧树脂防腐涂料》HG/T4759-2014标准要求制作检测样板。
2.结果与讨论2.1水性环氧树脂乳液与固化剂体系对成膜性能的影响2.1.1胺氢当量对漆膜基本性能的影响本试验采用自主开发的水性环氧树脂固化剂体系,研究胺氢当量对漆膜基本性能的影响。
其结果如表2所示。
2.1.2防腐清漆对比试验影响本文通过自主开发的水性环氧乳液清漆体系与市售产品清漆体系进行对比试验,其性能结果如表3所示。
水性环氧地坪涂料的研究
水性环氧地坪涂料的研究环氧地坪漆是现代工业较抱负的长效地坪涂料种类。
常用的环氧树脂涂料在制作和运用过程中需用很多的有机溶剂,不光报价贵,并且易挥发,对环境污染大。
水性环氧地坪涂料具有低VOC含量、较小的气味、运用安全环保等长处,具有优秀的透气功用以及与混凝土杰出的相容性,近年来得到了疾速发展。
1 实验有些1.1 水性环氧地坪涂料的根本配方及制备技能水性环氧地坪涂料由A、B两组分组成。
A组分是色漆组分,它是由水性环氧固化剂、水、颜填料以及助剂等组成,B组分为液体环氧树脂和活性稀释剂的混合物。
A组分根本配方如下:水性固化剂:1 8 . 0 % ~ 3 0 . 0 % ;水:15.0%~25.0%;颜填料:35.0%~60.0%;潮湿涣散剂:0.2%~0.8%;消泡剂:0.3%~1.0%;流平剂:0.15%~0.5%;抗划伤助剂:1.0%~4.0%;增稠剂:0.2%~1.0%;水性色浆:0~3.0%。
水性环氧地坪涂料色漆A组分的制备技能:在洁净的缸中参加有些水、助剂、颜填料预混合,然后参加水性环氧固化剂。
剩下水拌和均匀后,经砂磨机研磨涣散至细度符合需求。
在拌和状况下,加入配方中剩下的水性环氧固化剂、色浆及助剂,搅匀,过滤,包装。
水性环氧地坪涂料B组分的制备技能:将配方量的环氧树脂与活性稀释剂拌和均匀包装即可。
1.2 水性环氧地坪涂料的技能功用指标依据涂料的运用需求,调整A 组分配方中水性环氧固化剂和颜填料的含量,能够按需求制成底漆和面漆。
A、B两组分的配比(按B组分包括的环氧基团的物质的量与A组分包括的氨基生动氢的物质的量之比计)为:B组分∶A组分=(1.0~1.2)∶1。
使环氧树脂适度过量,以进步漆膜的耐水性和耐腐蚀性。
其首要技能功用指标如下:容器中的状况:拌和混合后呈均匀状况;表干:≤3 h;实干:≤24 h;附着力:≤1级;铅笔硬度:≥H;耐冲击性:50 kg•cm;耐磨性(750 g,500r/min):≤0.02 g;耐洗刷性:≥10000次;耐10%NaOH:30 d无改变;耐10% HCl:10 d无改变。
浅析水性环氧地坪涂料的研制和施工运用
浅析水性环氧地坪涂料的研制和施工运用水性环氧地坪涂料在很多厂房以及企事业单位得到了广泛的应用,本文研究的重点就是介绍水性环氧地坪涂料的配方研制,通过对不同配方进行性能上的研究,并进一步分析水性环氧地坪涂料的具体施工方法。
标签水性环氧地坪;研制;施工一、引言水性环氧地坪涂料是最近几年研发成功的地坪涂料,这种涂料的最大优点就在于无毒以及气味较小,因此使用的范围更加广泛,也对人们的身心健康带来积极的作用[1]。
特别是水性环氧地坪不仅仅消除了溶剂型环氧地坪的污染环境问题,同时也消除了无溶剂环氧地坪的毒性。
因此水性环氧地坪不仅能够用于生活,也能够应用于各种特殊的环境比如油墨存贮等,而且水性环氧地坪色彩丰富,因此还具有一定的装饰效果,本文研究的重点就是有关水性环氧地坪配方的研究,再具体分析水性环氧地坪涂料的施工工艺,从而为水性环氧地坪涂料的广泛应用提供一些技术方面的支持[2]。
二、水性环氧地坪涂料的研制(一)选择的原料目前水性环氧地坪的配方主原料主要有AR555,一种水性环氧树脂,还有就是固化剂WH-901以及钛白粉、石英粉等颜填料,还包括各种分散剂、消泡剂和流平剂及增稠剂等辅助溶剂,这在本文的研究中,这些材料分别采购于美国气体公司以及德国BYK公司等,这些公司生产的原料质量是具有环保认证的,因此能够确保水性环氧地坪涂料的环保功用[3]。
(二)主要配方设计水性环氧地坪涂料的组成分别是底漆和中层漆以及面漆三种,因此本文涉及到的配方研究就是分别针对水性环氧地坪的三个组成部分。
通过提供的各种原料的不同配比研制了水性环氧地坪涂料的底漆、中层漆和面漆的配方,但是目前水性环氧地坪涂料还没有具体的行业标准,因此这里研究的配方涂料是按照HG/T 3829—2006标准制定,三种面漆的总厚度控制在0.8到1毫米之间,在常温的环境下需要保持7天不遭受外部压力,并将上述是三种组成配方样板送到上海涂料研究所进行检测,其检测性能结果的参数都是合格,如在容器中状态,经过搅拌后,水性环氧地坪涂料表现非常均匀无硬块,因此合格,在表干时间参数上,标准是控制在4小时,但是实测结果是2小时,因此符合标准,同样在实干时间这个参数上,标准是在24小时以内,实测是18小时,另外还有耐磨性、耐水性以及耐酸碱性等性能测试,都达到了HG/T 3829—2006標准,所以从技术指标上来看,送测的样品是符合标准的[4]。
水性环氧树脂涂料的应用研究文献综述
水性环氧树脂涂料的应用研究文献综述首先,水性环氧树脂涂料在建筑领域的应用研究文献较为丰富。
孙大
志等(2024)研究了水性环氧树脂涂料的性能以及其在建筑涂料中的应用,结果表明水性环氧树脂涂料具有良好的附着力和耐候性,可以满足建筑涂
料的要求。
此外,李博等(2024)通过添加无机材料改性水性环氧树脂涂料,提高了其硬度和耐磨性,使其更适合用于地坪涂料。
这些研究结果表明,水性环氧树脂涂料在建筑领域具有广阔的应用前景。
其次,水性环氧树脂涂料在汽车领域的应用研究也受到了广泛关注。
杨静等(2024)通过调整水性环氧树脂涂料的配方,研究了其在汽车漆中
的应用效果,结果显示水性环氧树脂涂料具有良好的质感和耐刮性,能够
满足汽车涂料的要求。
此外,张明等(2024)利用水性环氧树脂涂料制备
了一种耐腐蚀的汽车底漆,并测试了其耐化学品和耐海水性能。
研究结果
表明水性环氧树脂涂料具有良好的耐化学性能和耐腐蚀性能,适合用于汽
车底漆。
此外,水性环氧树脂涂料在其他领域的应用研究也有不少成果。
张云
等(2024)通过改变水性环氧树脂涂料的固化剂,制备了一种透明的电子
封装材料,具有良好的绝缘性能和可靠的电性能。
孙明等(2024)研究了
水性环氧树脂涂料在家具涂料中的应用,结果显示水性环氧树脂涂料具有
良好的耐热性和耐磨性,适合用于家具涂料。
综上所述,水性环氧树脂涂料在建筑、汽车、电子、家具等领域的应
用研究取得了很多进展。
未来的研究可以进一步探索水性环氧树脂涂料的
配方和改性方法,以提高其性能,并拓宽其应用领域。
环氧地坪涂料的研究及应用进展
CHINA COATINGS 2007年第22卷第10期0 前 言地坪涂料是工业涂料的重要领域之一,其产品包括环氧、环氧酚醛、氯化聚烯烃、聚氨酯等几大系列产品,使用范围从工业厂房、走廊、停车场到具有特殊要求的导电、防火花、耐化学品、防核辐射地坪,广泛应用于生产与生活的众多领域。
环氧树脂涂料以其硬度高、耐磨性好、附着力强、耐化学药品性优异等特点,广泛应用于工业地坪的涂装。
溶剂型环氧地坪涂料原料易得,性能优良,涂层附着力好,坚韧耐磨,不产生裂纹,耐化学品腐蚀。
但是为了扩大应用领域,满足环保需求,环氧地坪涂料应向零V O C(无溶剂和水性化)和功能化(如抗静电和高弹性)方向发展。
1 水性环氧地坪涂料随着人们环保意识的增强以及对施工环境要求的提高,水性环氧地坪涂料的应用迅速得到了推广。
水性地坪涂料的性能主要取决于配方的设计是否合理,而使用寿命的长短主要取决于基材处理是否合格。
它具有许多优点:环保、涂膜附着力高、耐腐蚀性和耐化学药品性能优异、硬度高、耐磨性好;涂膜固化后的少量水分可使涂膜具有微孔隙,可释放混凝土内部水汽的压力;可在室温和潮湿的环境中使用。
但是也有一些缺点:施工过程中的污物易使涂膜产生缩孔;不适宜冬季或低温环境施工;对抗强机械作用力的分散稳定性差等[1]。
双酚A型环氧树脂虽不溶于水,但在非离子型环氧地坪涂料的研究及应用进展□ 周盾白1,2,周子鹄2,贾德民1(1.华南理工大学材料学院,广州 510641; 2.广州市秀珀化工有限公司,广州 511495)表面活性剂作用下,能使其分散于水中成为稳定的乳液,可以用改性胺固化剂使其固化成膜。
由上海涂料研究所研制成功的国家“七五”攻关项目“6803水性环氧工业地坪涂料”,是以乳化型环氧树脂为主体,以改性聚酰胺为固化剂,根据不同要求,加入不同的辅助材料配制而成的。
这种涂料的研制成功,解决了我国工业地坪上的耐磨、防滑、防油渗、防水、防火等方面的问题[2-3]。
水性环氧地坪性能特点及施工工艺
水性环氧地坪性能特点及施工工艺水性环氧地坪水性环氧树脂是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系。
固化效果是衡量水性体系产品的重要指标。
水性环氧树脂体系的固化成膜机理水性环氧树脂涂料是一种乳液涂料,其成膜机理与一般的聚合物乳液涂料如丙烯酸乳液的成膜有很大的区别,同时与溶剂型环氧树脂涂料的成膜也不完全相同。
对于水性环氧树脂涂料,其固化是否充分主要取决于以下两个因素:一是环氧树脂分散相粒子的粒径,在保证水性环氧固化剂用量相同的情况下,环氧树脂分散相粒子的粒径较小时,粒子表面的固化剂浓度较为适中,表面固化速度较慢,固化剂分子有足够的时间扩散到整个环氧树脂分散相粒子,使之固化完全,因而可以形成均匀、完全固化的涂膜;二是环氧固化剂与环氧树脂的相容性,提高环氧固化剂与环氧树脂的相容性,有利于水性环氧树脂乳液分散后体系的稳定性,并且两者的相容性越好,环氧固化剂越容易向环氧树脂微粒内部扩散,有利于固化反应的进行。
水性环氧地坪原理双组分反应性涂料都有一个适用期的问题。
由于水性环氧树脂体系与溶剂型环氧树脂体系的固化成膜机理有所不同,因而适用期的判断准则也不完全相同。
对溶剂型环氧树脂体系,体系的粘度随搁置时间的延长而不断增大,故该体系的适用期可用粘度随时间的变化来表示,即从两个组分混合至体系粘度增大到无法施工的时间。
但对水性环氧树脂体系,则不能用体系粘度随时间的变化来判定,环氧树脂乳液以及相应配得的清漆都会显示出触变性和假塑性,属于典型的水分散体系。
水性环氧树脂涂料的两个组分混合后体系粘度变化比较复杂,有的体系的粘度随搁置时间的延长逐步增加,而有的体系粘度在两个组分混合后迅速下降,并在较长时间内基本保持不变。
水性环氧适用场所1)混凝土表面:适用于潮湿的基材表面的工业地坪涂料;游泳池和储水池的内壁防护涂料;学校、超市和地下车库的对硬度耐磨性要求较高的地坪涂料等。
2)配套封闭底漆:适用于潮湿的基材表面的配套底漆。
水性环氧涂料
三、水性环氧涂料体系的最新研究进展
由于传统的溶剂型环氧树脂中所含的有机挥发 物(VOC)不仅对环境造成污染,而且对人体危害极 大,许多国家先后颁布了严格的限制VOC排放的法 规,开发具有环保效益的水性环氧体系成为各国 研究的热点。国外从20世纪70年代开始,已不断 有新的技术及商品推出,如Henkel公司的水性环 氧树脂系列WATERPOXY1401、1455等,水性环氧固 化剂WATERPOXY751、755等; Shell公司的 EPIREZ3510-W-60及EPI-REZWD-51等,都具有很好 的综合性能。为适应环保法规对VOC的限制,我国 从20世纪90年代初开始水性环氧体系的研究开发, 取得了突出进展。
水性环氧树脂涂料的研究进展 及发展趋势
康怀银 阳建 朱疑峰 杨学华 张跃
环氧树脂涂料产品
环氧树脂胶
环氧树脂防腐涂料
环氧树脂漆地坪
一、环氧树脂的发展趋势 二、传统型环氧树脂涂料的优缺点 三、水性环氧涂料体系的最新研究进展 四、水性环氧涂料体系的发展 五、水性环氧树脂体系的组成 六、水性环氧涂料的固化机理 七、水性环氧涂料的性能及特点 八、水性环氧涂料的用途 九、我国环氧树脂涂料发展前景
近年来,有关环境污染限制的法律与法规相继出 台,其中涉及到涂料行业的就有VOCs(涂料中有机挥 发物的含量)和HAPs (有害空气中的污染物)的排放 限制两大问题。这样就使占世界涂料行业生产中 53%的溶剂型涂料的生产受到限制。如今,涂料 向高固体分和水性涂料方向发展已成为涂料界的识, 零VOC或低VOC, HAP的体系已成为新型材料的研 究方向。水性环氧涂料有诸多优点,如VOC含量低, 气味较小,使用安全,可用水清洗,工艺技术日益成熟 ,符合环保与节能的要求等,而迅速成为现代涂料 的一个重要的发展方向。
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》一、引言随着现代工业的快速发展,涂料的种类和性能不断得到改进和提升。
其中,水性环氧耐蚀涂料因其优异的耐腐蚀性、高硬度、良好的附着力等特点,在工业防护、建筑装饰等领域得到了广泛应用。
本文旨在研究水性环氧耐蚀涂料的制备工艺及其性能,为实际应用提供理论依据。
二、水性环氧耐蚀涂料的制备1. 原材料选择水性环氧耐蚀涂料的制备主要涉及环氧树脂、固化剂、颜料、填料和水等原材料。
其中,环氧树脂和固化剂是影响涂料性能的关键因素。
2. 制备工艺(1)将环氧树脂、颜料、填料等原材料按照一定比例混合,搅拌均匀。
(2)加入适量的水,调整涂料的黏度和流动性。
(3)加入固化剂,进一步搅拌均匀,直至形成均匀的涂料。
三、性能研究1. 耐腐蚀性能水性环氧耐蚀涂料具有优异的耐腐蚀性能,能够有效地抵抗化学物质、盐雾、潮湿等环境的侵蚀。
通过实验对比,发现该涂料的耐腐蚀性能优于同类产品。
2. 硬度与附着力水性环氧耐蚀涂料具有较高的硬度,能够有效地抵抗物理磨损。
同时,该涂料具有良好的附着力,能够与基材紧密结合,形成牢固的涂层。
3. 干燥时间与施工性能该涂料具有较短的干燥时间,能够在较短时间内形成保护层。
此外,该涂料具有良好的施工性能,方便施工人员操作。
四、应用领域及展望水性环氧耐蚀涂料在工业防护、建筑装饰等领域具有广泛的应用前景。
例如,可用于钢结构、桥梁、船舶、油罐等设备的防护,也可用于建筑墙面的装饰等。
随着科技的进步和环保要求的提高,水性环氧耐蚀涂料将逐渐取代油性涂料,成为涂料市场的主流产品。
未来,研究者们可以在环保、性能、施工性能等方面进一步优化水性环氧耐蚀涂料的性能,以满足更多领域的需求。
五、结论本文研究了水性环氧耐蚀涂料的制备工艺及其性能。
通过实验对比,发现该涂料具有优异的耐腐蚀性能、高硬度、良好的附着力、较短的干燥时间和良好的施工性能。
这些优点使得水性环氧耐蚀涂料在工业防护、建筑装饰等领域具有广泛的应用前景。
水性环氧涂料
三、水性环氧涂料体系的最新研究进展
由于传统的溶剂型环氧树脂中所含的有机挥发 物(VOC)不仅对环境造成污染,而且对人体危害极 大,许多国家先后颁布了严格的限制VOC排放的法 规,开发具有环保效益的水性环氧体系成为各国 研究的热点。国外从20世纪70年代开始,已不断 有新的技术及商品推出,如Henkel公司的水性环 氧树脂系列WATERPOXY1401、1455等,水性环氧固 化剂WATERPOXY751、755等; Shell公司的 EPIREZ3510-W-60及EPI-REZWD-51等,都具有很好 的综合性能。为适应环保法规对VOC的限制,我国 从20世纪90年代初开始水性环氧体系的研究开发, 取得了突出进展。
一、环氧树脂的发展趋势
环氧树脂是一种重要的热固性树脂品种。由于它具有优 良的物理机械性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能、耐热及 粘接性能,所以用它配制的环氧树脂胶粘 剂素有“万能胶 ”之美称,广泛应用于化工、轻工、水利、交通、机械、电 子、 家电、汽车及航天航空等工业领域,对国民经济发展 起着极其重要的作用。 世界环氧树脂生产发展较快,1999年全球环氧树脂生产 能力已达到 150万吨 。专家预测,2003年可达到160万吨左 右,2010年可望超过170 万吨。目前生产 能力主要集中在美 国、西欧和日本三大地区或国家。其中三大著名跨国公司— —汽巴精化公司、陶氏化学和壳牌公司是三大生产厂家近年 来我国环氧树脂开 发和应用研究发展迅速,由90年代生产 能力不足1.5万吨,发展到目前的20万吨/年左右,预计 2010年将达到30 万吨左右。
新型环氧涂料体系的另一个改进是将亲水性的非 离子表面活性剂连结到树脂和固体剂的分子中,这一 新技术降低了表面活性剂的用量,使体系中不存在游 离的表面活性剂,从而降低了料对水性有机溶剂的敏 感性。 根据水性环氧涂料体系的乳化方式可分为三代产品: 水性环氧树脂第一代产品是直接用乳化剂进行乳 化,第二代水性环氧体系是采用水溶性固化剂乳化油 溶性环氧树脂;第三代水性环氧体系是由美国壳牌公 司多年研究开发成功的,这一体系的环氧树脂和固化 剂都接上了非离子型表面活性剂,由其配制的涂料涂 膜可达到或超过溶剂型涂料的涂膜性能指标。此前国 内推出的多种水性环氧体系技术仍停留在第二代的
水性环氧树脂的合成及其性能研究
目录1.引言 (2)2.实验 (5)2.1仪器与试剂 (5)2.2实验方法 (5)2.3表征 (6)3.结果与讨论 (6)3.1反应机理 (6)3.2红外吸收光谱 (6)4.结论 (7)参考文献 (7)致谢 (9)水性环氧树脂的合成及其性能研究孙衎,安徽师范大学化学与材料科学学院摘要:本研究以丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸(AMPS)为水性单体,对环氧树脂E51进行改性。
此共聚物不需中和,就能获得良好的水分散性。
设计出了AMPS 改性环氧树脂的反应路线,通过正交实验和对比实验,对反应物配比、聚合温度和引发剂用量等反应条件进行了优化,并探讨了影响反应稳定性的因素。
由于AMPS的高聚合活性,须采用一些较为特殊的单体滴加方法,以保证共聚反应的稳定进行。
关键词:环氧树脂;丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸(AMPS);接枝反应;水溶性Synthesis and Performance Study of Water-soluble Epoxy ResinSun Kan, College of Chemistry and Materials ScienceAbstract: The epoxy resin emulsion derived from chemical method received much attention due to absence of surfactant. It is characteristic of self-emulsification,dispersoid particle was small at nano level. The modifier reported in the literature to prepare anionic epoxy resin was mostly acrylic monomers. Epoxy resin can obtain water-disposability after carboxyl group was introduced and neutralized. The emulsion prepared by this approach only could keep stable under the alkalescent circumstance. If pH value vary, the system tend to agglomerate or gelate which is bad to preservation and untilization.Key words: epoxy resin, 2-acrylamido-2-methyl-l-propanesulfonic acid, graft polymerization, water solubility1.引言环氧树脂(Epoxy resin)是泛指含有两个或者两个以上环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并通过环氧基团反应形成的热固性产物的高分子低聚体,是一种从液态到粘稠态、固态多种形态的物质。
水性环氧地坪涂料的研制及施工应用
摘
要 :介绍 了水性环氧地坪涂科 的特 点、 配方和性 能检 测结果。 讨论 了水性环氧树脂、 水性环
氧 固化剂、 颜填料和助剂对涂料性能的影响。阐述 了水性环氧地坪涂料的施工工艺与应用。
关键词 :水性环氧地坪涂料 ;施 工工艺 ;应用
中图分类号 : Q67 T 3
文献标识码 :A
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 , 各种公共场合 的地 面防护与装饰要求 对
也 在 不 断 提 高 。水 性 环 氧地 坪 涂 料 是 近 几 年 出现 的
第 5 卷第 7 0 期 2 1 年 7月 02
上海涂料
S HANGHAIC 0AT NGS I
V0 I 0No 7 l5 .
J 12 2 u . 01
水性环氧地坪涂料的研制及施工应用
娄西 中 贺 少鹏 王 军委 宋朝 辉 张金 明 贺 晓辉 (. 1陕西省 石 油化 工研 究院 , 西西安 70 6 ;2 宝鸡 市铁 军化 工 防腐安装 有 限责任公 司,陕西 宝鸡 7 10 陕 10 8 . 2 33)
【 稿 日期 】 0 2 0 — 1 收 2 1 — 5 2
注 :A组 分 :B组 分 =3 :1 。
第7 期
娄西 中, :水性 环氧地坪涂料的研制及施工应用 等
表 3 水 性 环 氧 地 坪 涂 料 面 漆 的 配 方
Ta l T p c a sf r l t n f rt ewa e b r e b e 3 o o t o mu a i t r o n o o h e o yfo rc a i g p x o o t s l n
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》一、引言随着工业技术的不断发展和环保意识的日益增强,环境友好型涂料成为当前的研究热点。
水性环氧耐蚀涂料以其优良的耐腐蚀性、耐磨性、附着力和环保性,被广泛应用于石油、化工、船舶、桥梁等重要设备的防腐保护。
本文将详细阐述水性环氧耐蚀涂料的制备方法及其性能研究。
二、水性环氧耐蚀涂料的制备1. 原材料选择水性环氧耐蚀涂料的制备主要原材料包括环氧树脂、固化剂、颜料、填料和水性助剂等。
其中,环氧树脂和固化剂的选择对涂料的性能起着决定性作用。
2. 制备工艺水性环氧耐蚀涂料的制备工艺主要包括原材料的预处理、混合、研磨和分散等步骤。
首先,对原材料进行预处理,如环氧树脂的改性、颜料的分散等。
然后,将预处理后的原材料按照一定比例混合,并进行研磨和分散,以获得均匀稳定的涂料。
三、性能研究1. 耐腐蚀性能水性环氧耐蚀涂料具有优异的耐腐蚀性能,能够有效地抵抗酸、碱、盐等腐蚀介质的侵蚀。
通过实验对比,发现该涂料在盐雾环境下的耐腐蚀性能明显优于其他同类产品。
2. 附着力与耐磨性水性环氧耐蚀涂料具有良好的附着力,能够紧密地附着在基材表面,提高涂层的防护效果。
同时,该涂料还具有较好的耐磨性能,能够在长期使用过程中保持较好的涂层完整性。
3. 环保性能水性环氧耐蚀涂料以水为分散介质,无有机溶剂挥发,符合环保要求。
此外,该涂料在施工过程中不会产生有害气体,有利于保护施工人员的身体健康。
四、实验方法与结果分析1. 实验方法通过盐雾试验、附着力测试、耐磨性测试等方法,对水性环氧耐蚀涂料的性能进行测试。
其中,盐雾试验用于评价涂料的耐腐蚀性能;附着力测试用于评价涂层的附着力;耐磨性测试用于评价涂层的耐磨性能。
2. 结果分析实验结果表明,水性环氧耐蚀涂料具有优异的耐腐蚀性能、良好的附着力与耐磨性以及环保性能。
在盐雾试验中,该涂料的耐腐蚀性能明显优于其他同类产品;在附着力测试中,该涂料能够紧密地附着在基材表面;在耐磨性测试中,该涂料表现出较好的耐磨性能。
高性能薄涂型水性环氧地坪涂料的制备与施工工艺
高性能薄涂型水性环氧地坪涂料地制备与施工工艺摘要:通过液态环氧树脂与水性固化剂以及颜填料等复配,制备了性能优异地水性环氧地坪涂料,解决了湿面施工与鼓泡等问题,并对其透气性和施工工艺进行了探讨.关键词:水性涂料;环氧涂料;地坪涂料;制备;施工工艺一、引言现代工业对地坪提出了越来越严格地要求,如食品、医药等工业要求地坪不起灰,无有害挥发物,干净无尘;机械工业要求耐强烈地机械冲击,耐磨损,能长期经受叉车等车辆地辗轧,即使局部损坏也容易维修;机床、仪器仪表等工业车间地面常受到各种油类侵蚀渗漏,难以彻底清除,要求地坪耐油性好;化学工业则要求地坪能耐各种化学介质地腐蚀.此外,现代文明地车间和家庭地坪应该平坦、亮丽、色彩丰富,给人们创造一个良好地工作和生活环境;这样,随着涂料技术地飞速发展,地坪涂料地存在就有了其必要性和必然性.传统地溶剂型地坪涂料和无溶剂型地坪涂料基本性能优良.但是,其中存在着许多挥发性溶剂,对人体和环境存在不同程度地危害;另外,由于传统地溶剂型涂料漆膜非常致密,透气性极差,当应用在地下潮气较重地基面时,容易出现漆膜鼓泡、剥离脱落等现象,这样地例子屡见不鲜.而水性环氧树脂涂料同溶剂型环氧树脂涂料相比,漆膜具有微孔结构,它能允许水汽渗透而液体不能渗透,能释放水泥内部地气体压力,从根本上解决漆膜鼓泡地毛病.这样,地坪涂料向水性化发展成为必然趋势.环氧地坪涂料对混凝土等多种底材地附着力优良、固化收缩率低;具有良好地耐水性、耐油性、耐酸碱性、耐盐雾腐蚀等化学特性;同时具有优良地耐磨性、耐冲压性、耐洗刷性等物理特征;在使用时不易产生裂纹且易冲洗、易维修保养.环氧地坪涂料在工业地坪行业占有重要地位,是现代工业较理想地长效地坪涂料品种.国外采用环氧树脂作聚合物混凝土、砂浆及水性地坪涂料已相当普遍.如美国为埃及阿斯旺大坝建造时用环氧砂浆处理软地基、灌浆修复空洞层、浇注粘接发电机坑等;日本和英国地海底隧道也用环氧混凝土、砂浆、涂料等作防渗补强材料.美国地DOW公司、Shell公司、瑞地Ciba和Sika公司以及日本地东洋化工等都在开发应用乳化型环氧树脂和固化剂等水性化系列品种.国内在葛洲坝水利枢纽、三门峡水电站等水利设施中大量应用环氧树脂混凝土和砂浆,在岩基裂缝处灌浆,在坝体冲砂、泄洪闸基及混凝土构件裂纹处修补及在输水渠道密封堵漏加固补强都取得成功,这些都表明水性环氧树脂地坪涂料前景可观.国内也有一些公司推出了水性环氧地坪系列产品,在潮湿混凝土基面防护地坪涂料得到了应用,但性能不是很理想;水性环氧地坪涂料正是凭借其环保优势、优异地透气性能以及和混凝土良好地相容性在近年来得到了快速发展.二、水性环氧地坪涂料地制备水性环氧地坪涂料地成膜物质可以选择液态环氧树脂或各种分子质量地环氧乳液与水溶性胺或胺分散体复配来构成,在色漆组分中配以颜填料和助剂等即可配制水性环氧地坪涂料.液态环氧树脂或其乳液与水溶性胺复配地体系(称为Ⅰ型体系)和固态环氧树脂地乳液与水溶性胺复配地体系(称为Ⅱ型体系)是水性环氧地坪涂料目前最商品化地种类,可配制成零VOC或低VOC水性环氧地坪涂料.用水性环氧乳液与水性胺固化剂分散体复配地体系被称为V型水性环氧体系,它改变了过去胺固化剂是水可溶地状态,提高了与树脂地匹配性;增加了胺固化剂地疏水性,因而改善了涂膜地耐水性.但是国外地水性环氧乳液和胺固化剂乳液虽然性能稳定,但价格较高,在国内应用受到限制.国内有些厂家推出了水性环氧乳液和水性胺乳液,价格仍高于Ⅰ型及Ⅱ型体系,且产品质量与国外产品仍有较大差距,如贮存稳定性不太好,较长时间贮存容易出现分层,给生产经营带来不便和风险.本文采用Ⅰ型水性环氧体系,通过选用合适地成膜物质,改变双组分地配合比例,选用合适地颜填料与功能助剂,制备了性能优异地水性环氧地坪涂料.1、成膜物质地选择当用与环氧基反应地固化剂时,环氧值高地环氧树脂充分固化后地有效交联密度大,对腐蚀性介质通过涂膜有强地抵挡作用;环氧值低地环氧树脂则相反.本实验环氧树脂选用市场上易得地标准液态环氧树脂E51,因E51环氧树脂分子链较短,与固化剂有较高地有效交联密度,能形成耐腐蚀性优良地涂膜.另外,环氧树脂分子中地脂肪族羟基具有一定地亲水性,这种羟基有利于水分子在涂膜内积集或穿过,使涂膜地防水性下降.E51环氧树脂分子链中羟基含量很少,形成地涂膜内羟基含量必然也很少,这样从环氧树脂地选择上提高了涂膜地耐腐蚀性耐水性.涂膜内羟基含量与耐水性关系见表1表1涂膜内羟基含量与耐水性环氧树脂羟基值/环氧值/涂膜内羟基含量耐蒸馏水牌号(mol/100g)(mol/100g) (×103mol/g)(25℃)F-44 0.49 0.39 6.65 30d涂膜严重破坏E-44 0.10 0.42 3.79 90d涂膜完好E-20 0.32 0.20 4.42 30d涂膜开始破坏E-51 0.08 0.49 3.97 90d涂膜完好但是,过高地交联密度容易使得涂膜发脆,所以在环氧树脂组分中加入了活性稀释剂,活性稀释剂能降低漆料黏度,增加施工时固化剂组分与环氧树脂组分地易混匀性,使固化剂对环氧树脂地乳化功能更容易发挥,而且活性稀释剂本身又能直接参与与固化剂地反应,不产生VOC.活性稀释剂有单官能和多官能地,单官能活性稀释剂地加入降低了有效交联密度,能明显改善涂膜地韧性,但是相应地涂膜耐化学品性能会下降.我们选用了分子链较长地1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDGE)双官能活性稀释剂,用量为环氧树脂质量地15%左右,用量过多会损失涂膜地耐溶剂性能,在涂膜地有效交联密度变化不大地情况下使涂膜地柔韧性得到改善.固化剂地选择对制备水性环氧地坪涂料至关重要.水性环氧涂料为多相体系,环氧树脂为分散相,固化剂为连续相(对水溶性固化剂而言),有研究表明其固化过程由扩散控制:固化反应首先在界面上发生,环氧颗粒表层地黏度逐渐增大,同时固化剂逐渐扩散到环氧树脂中,进一步使环氧树脂固化,环氧乳液颗粒粒径越小,固化则越接近完全;固化剂与环氧树脂相容性越好,固化剂越容易向环氧树脂内扩散,有利于固化.常用地水性固化剂有脂肪胺加成物、脂环胺加成物、聚酰胺、聚酰胺加成物等.脂肪胺加成物和脂环胺加成物适用期短,固化速度太快,环氧颗粒表层黏度上升过快,不利于固化剂向环氧颗粒深处扩散,固化不完全,漆膜性能不理想.聚酰胺固化剂与环氧树脂组分混溶性不好且存在熟化期,用聚酰胺树脂地加成物则可克服这一缺点,因此,我们选用了水溶性地聚酰胺加成物作为本体系地固化剂,该固化剂对湿混凝土基面地润湿性良好,能排开水固化,即使在较湿地基面也有很好地固化性能,解决了油性环氧地坪涂料湿面施工困难地问题.2、颜填料地选用颜料是色漆生产中不可缺少地成分之一.其作用不仅仅是色彩和装饰性.更重要地作用是改善涂料地物理化学性能,提高涂膜地机械强度、附着力、防腐性能、耐光性和耐候性等.为了使漆膜具有一定地遮盖率,填料地折射率与成膜物质地折射率绝对差值应该较大,一般高分子地折射率为 1.55左右,常用体质颜料地折射率为 1.45~1.65,我们加入折射率极高(折射率为2.74)且化学惰性强地着色颜料——金红石型钛白粉,根据不同颜色其用量占色漆质量3%~10%.为保证水性地坪涂料良好地透气性,其颜基比较高,研制地漆膜致密程度没有同类油性产品高,漆膜表面没有足够厚且致密地树脂能抵挡化学药品地腐蚀,因此,为了提高产品地耐化学品性,则需选择耐化学品性能良好、耐磨、硬度高、吸油量低地颜填料,如硫酸钡、石英粉等.另外,加入适量地滑石粉,不但可以降低漆膜开裂地可能性,而且可以增强漆料地贮存稳定性.其他含钙地填料由于耐酸性不佳不宜采用.3、助剂地选用助剂是水性环氧树脂涂料生产、储存及施工过程中不可缺少地组分之一,应充分利用各种助剂对涂料以及最终涂膜性能地作用,有针对性地选用各种助剂.水性环氧自流平涂料应选用地助剂有消泡剂、分散剂、流变调节剂、流平剂等,具体选择时应考虑与水性环氧体系地相容性,避免出现凝胶和涂膜浮油等缺陷.分散剂地作用是将颜料、填料地二次颗粒表面润湿,并经机械剪切地方式从二次颗粒研磨分散到初级颗粒表面,吸附、包覆,通过负电荷地互相排斥作用使颜填料稳定地悬浮在涂料中,保持稳定状态.分散剂地另一作用是着色性.各种颜料、填料地粒径、密度均不一样,要求具有不同色素地颜料之间地内聚力较弱,才有均匀地展色性,而不会引起浮色地发花.我们所选地分散剂为高分子聚合物型,其适中地亲水亲油平衡值使之与该双组分体系具有较好地相容性,有效地控制浮色并能很好地使颜填料稳定地分散在体系中,从而提高了产品地贮存稳定性.在使用过程中,为了给予水性地坪涂料合适地黏度,改善其施工性能、触变性能,帮助颜填料地分散及成漆系统地稳定性,往往需要增稠剂.综合各种类型增稠剂地特点、性能,亦结合生产工艺地实际情况,我们选用有机粘土类增稠剂来解决水性地坪涂料地增稠问题.使水性地坪涂料地施工性、稳定性等综合性能得到明显地改善.消泡剂是水性环氧地坪涂料中必须使用地助剂,为了使之在双组分混合以后还能有良好地相容性,我们选取了水油两用地非硅型消泡剂.4、水性环氧地坪涂料地制备工艺该涂料为甲、乙两组分组成,甲组分为液态环氧树脂配以适当比例地活性稀释剂,甲组分按表2地物料及其质量分数配制.表2水性环氧地坪涂料甲组分配方组分质量分数/%低分子量液态环氧树脂85.0活性稀释剂15.0将配方量地液态环氧树脂与活性稀释剂用分散机或搅拌机在200~600转/min速度下混合5~15 min,包装即可.乙组分由水性固化剂分散体、水、颜填料以及助剂等组成,其基本配方见表3.乙组分制造方法为:先将配方量地一部分水、助剂和全部颜填料在1 300~1 800转/min高速分散15~30 min后降速,再加入水性固化剂和剩余地水在600~900转/min混合3~10 min,继而加入其余助剂及色浆分散10~20min,过滤包装.表3水性环氧地坪涂料乙组分配方组分质量分数/%表干 3干燥时间/h实干 18铅笔硬度/H 2附着力/级0耐磨性(750 g/500 r,失质量)/g≤0.02耐冲击性/(kg·cm)50通过耐洗刷性/次≥10 000耐10%NaOH 30 d无变化耐10%HCl 10 d无变化耐润滑油(机油)30 d无变化5、水性环氧地坪透气原理分析固化剂分子首先和环氧树脂分散相粒子地表面接触发生固化反应,随着固化反应地进行,环氧树脂分散相地分子质量和玻璃化温度逐渐提高,使得固化剂分子向环氧树脂分散相粒子内部地扩散速度逐渐变慢,这就意味着环氧树脂分散相粒子内部进行地固化反应较其表面地少,内部交联密度也较低.同时随着固化反应地进行,环氧树脂分散相粒子逐渐变硬,粒子之间也很难相互作用而凝结成膜.因而与溶剂型环氧树脂涂料相比,水性环氧树脂涂料很难形成均相、完全固化地涂膜.这样漆膜不是很致密,再加上较高地颜基比,使得漆膜中存留较多开放地微孔,见图1(A).图1水性环氧地坪涂料与溶剂型环氧地坪涂料表面形貌地SEM照片这些微孔地半径<10-7m,这些小孔无法产生毛细作用,只有气态水分子才能通过这些孔,因而漆膜具有优良地单向透气性,即地下地水汽能以分子形式透过漆膜,而漆膜表面地水是缔合形式地水,粒径较大,难以透过漆膜向下渗透.而传统地溶剂型涂料中地树脂和固化剂都以分子形式处于溶液中,体系是均相体系,因此固化十分完全,漆膜非常致密(见图1(B)),透气性极差,当应用在地下潮气较重地基面时,由于地下水汽地上升对漆膜产生渗透压力,当这个渗透压力大于漆膜与基层间地附着力时,漆膜被水汽压力顶起,表现为漆膜鼓泡、剥离,见示意图2.6、薄涂型水性环氧地坪涂料地施工工艺探讨一种优质地涂料需要配合合理地施工工艺才能体现其优异地性能,地坪涂料也是如此.施工底漆前,需将地面水泥砂浆剔凿并清扫干净,地面如有油脂类杂质,须用溶剂擦拭干净以免附着不良;原水泥地面要求坚硬、平整、不起砂,地面如有空鼓、脱皮、起砂、裂痕等,必须按要求处理后方可施工;如果为水磨石、地板砖等光滑地面,须先打磨成粗糙面;基面应平整,最好要求 2 m靠尺不大于 3 mm,基面应无积水或无明显渗漏;施工时现场相对湿度应低于95%,并无明显“返潮”现象;环境温度在12℃以上,以免固化程度过低,使涂膜性能下降.施工工序一般为:基面处理→底漆→(砂浆层)→腻子→面漆→(罩光清漆).砂浆层和罩光清漆可根据实际使用情况选用.水性环氧底漆主要用来补强基础,稳固基面残留地尘粒,增加基面与涂层间地附着力,对基面残留地碱起一定地封闭作用.砂浆层和腻子层一方面可以找平基面,对基面实行进一步加工;另一方面可以增加漆膜厚度,提高承载能力、防腐性能与涂膜使用期限.水性环氧地坪面漆已经具有良好地性能,一般不需要再涂布罩光清漆.一般情况下,涂膜越厚,其透气性会越差,罩光清漆增加了涂膜地厚度,降低了涂膜地透气性能.如有需要,在较干燥基面可以涂布罩光清漆来提高漆膜光泽,延长使用期限.施工现场双组分混合时应充分、均匀,固化剂乳化液态环氧树脂需提供足够高地剪切力,以使环氧树脂能乳化成较小颗粒,最好使用手持式电动搅拌机在400~800转/min速度下搅拌漆料数分钟.施工时要特别掌握好漆料地使用时间,可根据漆料地适用期和现场施工人员数量合理调配漆料,以免漆料一次调配过多,超过使用时间而造成浪费.施工底漆、面漆、清漆时可以采用辊涂或刷涂.施工腻子时采用刮刀刮涂,砂浆层地施工可根据实际情况采用刮涂或镘涂.三、结论通过对环氧树脂、固化剂、颜填料以及助剂地精心选择,制备了性能优良地水性环氧地坪涂料,它以水为分散介质,VOC含量极低、气味小、环保、安全性高,可在潮湿环境施工,涂膜附着力强、柔韧性好、耐冲击、透气性良好、不鼓泡,适用范围较广,对一般地面涂装都适用.特别适用于医院、食品厂、超市、乳品厂和化妆品厂等需要保持高度清洁地场所及潮湿环境,如地下停车场、一楼地面、潮湿季节.。
水性环氧地坪涂料的配方设计及施工
水性环氧地坪涂料的配方设计及施工1 前言环氧树脂涂料具有硬度高、耐磨性好、附着力高和耐化学药品性能优异等特点,广泛应用在工业地坪涂装领域。
近年来,随着人们环保意识的不断提高,许多国家相继颁布了限制挥发性有机溶剂(VOC)的环保法规,涂料的水性化、无溶剂化和高固体分化已成为涂料发展的必然趋势。
我国的工业地坪涂料目前基本上是溶剂型和无溶剂型环氧地坪涂料,溶剂型环氧地坪涂料含有较多的有机溶剂,这些有机溶剂在涂料的生产和施工阶段排入大气,污染环境,同时危害人类健康;无溶剂型环氧地坪涂料含有少量的活性稀释剂,常用的活性稀释剂为丁基环氧丙基醚(有一定毒性),采用自流平施工工艺,涂膜厚度为1-5mm,成本较高且含有少量的挥发性有机溶剂。
与普通的溶剂型环氧地坪涂料相比,水性环氧地坪涂料具有以下优势[1]:(1)以水作为分散介质,不含甲苯、二甲苯之类的挥发性有机溶剂,不会造成环境污染,没有失火的隐患,满足当前环保的要求,当然也可加入少量的丙二醇甲醚等无空气污染的醇醚类溶剂来改善水性环氧涂料的成膜。
(2)可在潮湿环境中施工和固化,有合理的固化时间,保证涂膜有较高的交联密度。
(3)对大多基材具有良好的附着力,即使是潮湿的基材表面同样有良好的粘结性。
(4)操作性能好,施工工具可用水直接清洗,可以重复使用,涂料的配制和施工操作安全方便。
(5)固化后的涂膜光泽柔和,质感较好,并且具有较好的防腐性能和单向透气性。
因此,随着环保法规和人们环保意识的增强,水性环氧地坪涂料将会得到广泛的应用,研究和开发水性环氧工业地坪涂料具有很大的经济效益和社会效益。
本文较为系统的讨论了水性环氧地坪涂料的配方设计及其主要成分(环氧树脂、水性环氧固化剂、颜填料、助剂和共溶剂等)对涂膜性能的影响,并给出了水性环氧地坪涂料的配方实例及性能,在这基础上简要介绍了水性环氧地坪涂料的施工工艺。
2 水性环氧地坪涂料的配方设计2.1 环氧树脂环氧树脂类型对水性环氧地坪涂料的性能影响很大。
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》一、引言随着现代工业的快速发展,涂料的种类和性能不断得到提高。
水性环氧耐蚀涂料作为一种新型的环保型涂料,因其优异的耐蚀性能、良好的施工性能和环保性而受到广泛关注。
本文将介绍水性环氧耐蚀涂料的制备方法及其性能研究,旨在为相关领域的科研人员和工程技术人员提供参考。
二、水性环氧耐蚀涂料的制备1. 原材料选择制备水性环氧耐蚀涂料,需选用优质的环氧树脂、固化剂、溶剂、助剂等原材料。
其中,环氧树脂是涂料的基体,对涂料的性能起着决定性作用;固化剂则影响涂料的固化速度和性能;溶剂和助剂则用于调节涂料的施工性能。
2. 制备工艺水性环氧耐蚀涂料的制备工艺主要包括混合、乳化、调色等步骤。
首先将环氧树脂、固化剂、溶剂等原材料按一定比例混合,然后进行乳化处理,使涂料具有良好的水性。
最后进行调色,得到所需颜色的涂料。
三、水性环氧耐蚀涂料的性能研究1. 耐蚀性能水性环氧耐蚀涂料具有优异的耐蚀性能,能够在恶劣环境下长期保持涂层的完好性。
通过实验对比,该涂料在盐雾、潮湿等环境下具有较好的耐蚀性能,能够有效地防止金属基材的腐蚀。
2. 施工性能水性环氧耐蚀涂料具有良好的施工性能,如流平性好、不流挂、不粘刷等。
此外,该涂料还具有较长的开放时间和较短的固化时间,方便施工操作。
3. 环保性能水性环氧耐蚀涂料以水为分散介质,无有害挥发物,符合环保要求。
在生产和使用过程中,不会对环境造成污染。
此外,该涂料在涂装过程中无需加热固化,降低了能耗。
四、实验结果与讨论通过实验测试,水性环氧耐蚀涂料在耐蚀性能、施工性能和环保性能方面均表现出良好的性能。
与传统的溶剂型涂料相比,该涂料在耐盐雾、耐潮湿等方面具有更高的性能。
此外,该涂料还具有优异的流平性和较短的固化时间,方便施工操作。
在环保方面,该涂料以水为分散介质,无有害挥发物,符合环保要求。
五、结论本文介绍了水性环氧耐蚀涂料的制备方法及其性能研究。
通过实验测试,该涂料在耐蚀性能、施工性能和环保性能方面均表现出良好的性能。
水性环氧树脂涂料的分析研究进展以及未来的发展方向和前景
水性环氧树脂涂料的研究进展以及未来的发展方向和前景100311109刘召本文简述了近三年(2006-2008>来中国国内水性环氧树脂涂料的研究进展,从特点、固化机理、应用和前景展望等四个方面对水性环氧树脂的研究进行了总结。
关键词:水性环氧树脂涂料特点固化机理应用前景环氧树脂涂料附着力高、耐化学药品和溶剂性能优异、硬度高、耐磨性好等优点,在工业上己获得了广泛的应用。
传统的环氧树脂涂料通常为溶剂型或无溶剂型。
随着人们对环境保护的要求日益迫切和严格,开发水性涂料系统,既不含VOC(挥发性有机化合物,Volatile Organic Com—pound>或不含HAP(有害空气污染物,HazardousAir Pollutants>的系统成为新的研究方向,水性环氧涂料具有无空气污染、安全无毒、施工工具易于清洗等优点,可替代目前广泛使用的溶剂型涂料,具有很大的经济效益和社会效益。
一、水性环氧树脂的特点经过半个世纪的发展,水性环氧树脂涂料的性能自很大的提高水性环氧树脂涂料可在室温或加热条件下固化,与溶剂型环氧树脂涂料相比,水性环氧树脂涂料具有以下优势:<1>水作为分散介质,不含有有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低,无环境污染,没有失火隐患;满足当前环境保护的要求,如2008北京奥运会场馆设施的涂料用树脂均采用水性涂料;<2>操作性能好,施工工具可用水直接清洗,操作安全,方便;<3)对大多数基材具有良好的附着力,并且可以与水泥或水泥砂浆配合使用;<4)可在室温和潮湿的环境中固化,有合理的固化时间,并保证有较高的交联密度;<5)能与其他水性聚合物体系混合使用,在性能上互相弥补;水性环氧树脂涂料的优点是显而易见的,但也存在如下一些缺点:(1)与有机溶剂相比,水的蒸发热高,这就要求有另外的手段来帮助水的蒸发。
在低温和高湿情况下,水的蒸发更慢,使表干时间延长;(2)水的表面张力较高,这对基材和颜填料的润湿造成困难,尤其是除油不干净的底材更难湿润,需要加入基材润湿剂来提高水性环氧树脂涂料的润湿性;(3)颜填料的在水性环氧树脂涂料中的分散稳定性较溶剂型涂料差,易于聚集沉淀;(4)水的导电率高,易使金属腐蚀,在涂膜干燥的的过程中会发生闪蚀问题,但用闪蚀抑制剂和活性颜料配合使用可以解决这个问题。
水性环氧树脂地坪涂料专利研究进展
第12期 收稿日期:2020-04-12作者简介:项 睿(1986—),女,安徽铜陵人,硕士研究生,主要从事高分子领域的专利审查。
水性环氧树脂地坪涂料专利研究进展项 睿(国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心,江苏苏州 215011)摘要:本文对水性环氧树脂地坪涂料的专利申请现状进行了分析,同时,针对多种树脂混合改性、环氧树脂化学结构改性、固化剂改性、助剂改性、助剂配合等主要研究方向进行了发展脉络梳理。
关键词:水性;环氧树脂;地坪;涂料;专利中图分类号:TQ323.5 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2020)12-0055-03ResearchProgressofWater-BasedEpoxyResinFloorCoatingsPatentsXiangRui(PatentExaminationCooperationJiangsuCenterofthePatentOffice,CNIPA,Suzhou 215011,China)Abstract:Thisarticleanalyzesthestatusofpatentapplicationsforwaterborneepoxyresinfloorcoatings.Atthesametime,themainresearchdirectionsofblendingmodificationofvariousresins,chemicalstructuremodificationofepoxyresins,modificationofcuringagents,modificationofauxiliaryagents,combinationofauxiliaryagentswerereviewed.Keywords:water-based;epoxyresin;floor;coatings;patents 地坪涂料是采用耐磨树脂和耐磨颜料制成的用于地面涂刷的涂料。
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水性环氧地坪涂料的研制及性能研究
陈耀财(南宝树脂(中国)有限公司,昆山215334)
贾孟宏(同济大学材料所,上海200433)
摘要:通过系统分析水性环氧地坪涂料主要成分对涂膜性能的影响,采用正交实验法对主要原材料水性环氧树脂乳液、水性环氧树脂固化剂及颜填料、助剂等进行选择及配方设计,研制出一种双组分环保型环氧地坪涂料。
关键词:环氧地坪涂料;水性环氧树脂;水性环氧固化剂
0.引言
目前,我国的工业地坪涂料基本上是溶剂型和无溶剂型环氧地坪涂料,溶剂型环氧地坪涂料含有较多的有机溶剂,污染环境,危害人体健康;无溶剂型环氧地坪涂料含有少量的活性稀释剂,常用的活性稀释剂为丁基环氧丙基醚,有一定的毒性。
而水性环氧地坪涂料是近年来出现的环保型地坪涂料,除了具有溶剂型环氧地坪涂料的诸多优点,如优良的物理机械性能、良好的耐化学药品性能和优异的耐磨性能外,同时不含有机溶剂,挥发性有机化合物(VOC)含量较低,气味小,涂层表面易于清洗,特别适用于医院、食品厂、超市、乳品厂和化妆品厂等需要保持高度清洁的场所。
水性环氧地坪涂料一般由水性环氧底漆、水性环氧中涂漆、水性环氧面漆组成。
其中,水性环氧底漆可提高中涂漆与基材的粘结强度;水性环氧中涂漆是介于面漆和底漆之间的涂层,起到承上启下的作用,能增强涂层强度,并赋予环氧涂层良好的打磨性能,为得到平整光滑的面层提供良好的条件;水性环氧面漆具有色彩丰富、视觉柔和典雅、耐磨性以及耐化学药品性优异等特点。
随着人们环保、节能意识的增强,尤其是各国环保法规对涂料体系中VOC含量的严格限制,水性环氧地坪涂料必将成为地坪涂料发展的趋势。
1.实验部分
1.1原料
水性环氧树脂乳液OER-95、OER-1455、水性环氧固化剂(W-751),德国科宁公司;钛白粉R-818,济南裕兴;沉淀BaSO4;分散剂;消泡剂;流平剂等。
1.2主要性能指标测试
目前,因水性环氧地坪涂料没有相应的国家或行业标准,其主要性能指标,如附着力、耐冲击性、硬度、耐磨性参照GB1720、GB1732、GB6739、GB1768的实验方法;耐水性参照GB/T1733—93、耐碱性、耐酸性参照GB/T9274—88。
2.结果与讨论
2.1环氧树脂类型的影响
环氧树脂的类型对于水性环氧地坪涂料的性能影响很大,双酚A型环氧树脂分子中含有极性高而不易水解的羟基和醚键,使其对混凝土等多种基材有良好的附着力,其涂料固化时的体积收缩率低,耐化学性好;并且双酚A型环氧树脂为刚性的苯环和柔性的醚键交替排布的结构,赋予地坪涂料较好的机械性能,所以这类环氧树脂被广泛应用于地坪涂料,而其他类型的环氧树脂,如双酚F型和酚醛型则较少应用。
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通过大量实验,选择了OER-95自乳化环氧树脂,其对颜料有良好的展色性。
主要技术参数为:活性成分56%;外观为乳白色液体;粘度2000~5000mPa·s;环氧当量950~1120;溶剂为37%水、7%的乙氧基丙醇。
2.2水性环氧固化剂的影响
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,应能较好地溶解或分散在水中,且在水中稳定,与环氧树脂有良好的相容性,同时体系的流变性能、适用期、固化条件和漆膜性能也应满足地坪涂料的使用要求。
通过实验,选择W-751作为体系的固化剂,该固化剂是一种胺聚合物在水中的分散体,活性成分58.5%,游离胺含量小于1%,外观为淡黄色澄清液体,粘度8500~15000mPa·s,胺值(固体分)290~320mgKOH/g,氢当量225。
它具有以下优点:(1)卓越的颜料润湿性,良好的稳定性,可经受高速分散、研磨,对无机和有机颜料具有润湿分散作用;(2)与各类环氧树脂通用,与OER-95配合使用,所得漆膜具有良好的硬度以及耐化学性。
2.3颜填料的选择
水性环氧地坪涂料用颜料应具有良好的耐化学药品性和耐候性,如金红石型钛白粉、酞菁蓝、氧化铬绿等;填料的选择原则是采用低吸油量、具有化学惰性的填料,如石英粉、滑石粉。
考虑到水性环氧固化剂呈微碱性,故应避免采用酸性的颜填料。
水性环氧地坪涂料为双组分涂料,颜填料一般添加在水性环氧固化剂组分中。
填料的用量(用颜基比来表示)对水性环氧涂料的最终性能影响很大,适当的添加量不仅能降低水性环氧地坪涂料的成本,缩短涂膜表干时间,还可以提高涂膜的机械强度、耐磨性、光泽和遮盖力,减少涂料固化时的体积收缩,并赋予涂料良好的贮存稳定性。
通过实验,选择沉淀BaSO4、空心微珠为填料来保证水性环氧地坪涂料的光泽及流平性。
2.4助剂的选择
2.4.1润湿分散剂
在水性环氧地坪涂料中,细小颜、填料颗粒间有很大的内聚吸引力,具有凝聚成大颗粒的倾向。
而水性环氧地坪涂料又以水为分散介质,水分子间的内聚能密度更大,更增强了这种倾向。
为了克服这种倾向,在水性环氧地坪涂料制备中要借助润湿剂和分散剂的作用才能使颜料被润湿和分散。
分散是水性环氧地坪涂料生产的关键环节,它可以分为3个基本步骤:(1)利用润湿介质(水)来润湿颜、填料;(2)用高速分散或研磨设备通过机器剪切的方式,将颜、填料颗粒研磨分散在介质中;(3)利用分散剂的作用来稳定悬浮状态。
分散过程将直接影响涂料的许多关键性能,如:粘度、储存稳定性和固含量等。
润湿剂的作用是降低填料和水界面的表面张力,使之易于润湿,并能有效降低体系的表面张力,促进地坪涂料对基材的润湿,改善消泡剂和体系的相容性。
由于润湿剂在降低体系表面张力的同时也
会产生起泡和稳泡的作用,所以应尽可能选择润湿性好而低泡沫的润湿剂。
润湿剂的种类和用量应根据地坪体系的表面张力、基材的界面张力、消泡剂的种类和用量等因素确定。
润湿分散剂的主要品种及性能见表1。
表1润湿分散剂的主要品种及性能
水性环氧地坪体系要求既有较好的分散性又有较好的润湿性,还需要具有保护体系的稳定性等功能,经过多次试验选定122分散剂与140润湿剂配合使用。
2.4.2消泡剂
在地坪涂料的制备过程中,需要加入多种助剂,其中有些助剂为表面活性剂,它在降低体系表面张力的同时,在生产及施工搅拌过程中会产生大量泡沫。
为了保证涂料质量和漆膜外观,需要加入消泡剂。
消泡剂能使涂料具有抑泡和消泡作用,使涂膜无“针孔”和“鱼眼”等弊病,从而保证地坪的装饰性,应选用消泡效果和相容性好的消泡剂。
表2是几种主要消泡剂的消泡效果和相容性实验的对比表。
由表2可见:选择1620为体系的消泡剂效果最佳。
表2几种主要消泡剂的性能对照表
2.4.3增稠流平剂
增稠流平剂的主要作用是调整体系的流变性能,改善涂料的流平性,使漆膜具有较好的丰满度等,流平剂应具备以下性能:(1)用量低而流平性好;(2)储存稳定性好;(3)对涂料
性能无副作用,但能改进施工性能,通过流平剂可控制颜填料絮凝沉淀和贝纳尔德旋涡流动,改善涂料的光泽和流平性。
增稠流平剂的品种主要分有机、无机和高分子3类,有机增稠流平剂可分为水溶性聚合物、纤维素衍生物以及乳液型3类,其主要品种及性能见表3。
表3增稠流平剂的主要品种及性能
通过水性环氧地坪涂料的储存稳定性和流平性实验,选择3551为体系的增稠剂,DSK-200作为体系的流平剂。
2.5环氧基与胺氢当量比的确定
研究发现:水性环氧地坪涂料的性能可通过调节环氧基与胺氢当量比来改变,表4为环氧基与胺氢当量比对水性环氧地坪涂料性能的影响。
表4环氧基与胺氢当量比的影响
由表4可见:环氧基过量可使水性环氧地坪涂料的适用期延长,涂膜的耐水性、耐化学药品性以及耐湿性等性能有所提高;而胺氢过量可加快涂膜的固化,涂膜的光泽度、附着力、耐磨性和耐溶剂性也相应改善。
通过实验,确定环氧基和胺氢摩尔比为1∶1时,水性环氧地坪涂料的综合性能最好。
该水性环氧地坪涂料的主要技术参数见表5。
表5水性环氧地坪涂料的主要技术参数
3.结语
通过对原材料的认真筛选和反复实验,研制出了双组分环保型水性环氧地坪涂料,其性能与溶剂型体系相当。
但是,为了达到良好的使用效果和性能,在使用时一定要注意以下几点:(1)水性环氧地坪涂料体系为双组分产品,在使用时一定要按照要求配比进行投料,并且需要经过活化后,才能更好地体现漆膜性能。
(2)为提高地坪涂料与基材的粘结强度,应首先涂刷1道水性环氧底漆。
(3)为保证面漆平整光滑,增强涂层强度,在面漆和底漆之间一般还应施工1道水性环氧中涂漆层,起到承上启下的作用。
(4)面漆施工在中涂漆干燥24h 后,用600#砂纸打磨及吸尘干净后即可进行。
配制的涂料一般施工时间为6h,所以,一次配料不宜太多。
(5)面漆施工结束后,24h内应避免人员入内,根据温度情况做好养护。