建筑装饰材料课程设计报告1

建筑装饰材料课程设计报告题目：水性环氧树脂地坪涂料的制作专业：建筑材料及检测班级：建材10-1学号：1040283140姓名：张恒指导教师：卢经扬设计时间：2012.9.3—2012.9.7绪论设计制品的使用要求原料选择配比制品制作工艺流程技术参数性能特点质量控制涂料施工结论主要参考文献建筑材料是指组成建筑物或建筑物各部分实体的材料。

随着历史的发展、社会的进步，特别是科学技术的不断创新，建筑材料的内涵也不断在丰富。

从人类文明发展早期的木材、石材等天然材料到近代以水泥、混凝土、钢材为代表的主体建筑材料进而发展到现代由金属材料、高分子材料、无机硅酸盐材料互相结合而产生的众多复合材料，形成了建筑材料丰富多彩的大家族。

纵观建筑历史长河，建筑材料的日新月异无疑对建筑科学的发展起到了巨大的推动作用。

现代工业对地坪提出了越来越严格的要求，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的机械冲击，耐磨损，能长期经受叉车等车辆的辗轧，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的腐蚀。

此外，现代文明的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的工作和生活环境；这样，随着涂料技术的飞速发展，地坪涂料的存在就有了其必要性和必然性。

传统的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的危害；另外，由于传统的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的基面时，容易出现漆膜鼓泡、剥离脱落等现象，这样的例子屡见不鲜。

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，能释放水泥内部的气体压力，从根本上解决漆膜鼓泡的毛病。

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的附着力优良、固化收缩率低；具有良好的耐水性、耐油性、耐酸碱性、耐盐雾腐蚀等化学特性；同时具有优良的耐磨性、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，是现代工业较理想的长效地坪涂料品种。

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；日本和英国的海底隧道也用环氧混凝土、砂浆、涂料等作防渗补强材料。

美国的DOW公司、Shell公司、瑞的Ciba和Sika公司以及日本的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、优异的透气性能以及和混凝土良好的相容性在近年来得到了快速发展。

设计制品的使用要求序号项目技术指标1 容器中的状态搅拌后无硬块，呈均匀状态2 涂膜外观平整，无折皱、针孔、气泡等缺陷3 固体含量/% ≥954 流动度/mm ≥1405干燥时间/h表干≤8实干≤246 7d 抗压强度 /MPa ≥607 7d 拉伸粘结强度/MPa ≥ 2.08 邵氏硬度（ D 型）≥7.09抗冲击性，ф60mm ， 1000g 的钢球涂膜无裂纹、无剥落10 耐磨性/g ≤0.1511 耐化学性15% 的 NaOH 溶液涂膜完整，不起泡、不剥落，允许轻微变色10% 的 HCl 溶液120# 溶剂汽油原料选择1、环氧树脂环氧树脂对水性环氧地坪涂料有很大的影响作用。

因为环氧树脂分子中含有不容易水解的醚键和羟基，因此对混凝土的很多基材都都很好的附着力，在固化的时候，收缩率比较低，并且对化学药品的耐性也很好。

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，赋予涂膜较好的物理机械性能，所以这类环氧树脂被广泛用于地坪涂料，而其他类型的环氧树脂如双酚F型和酚醛环氧树脂则应用的较少。

（1）直接乳化法指的是环氧树脂的直接乳化、不用外加乳化剂的自乳化或水性环氧固化剂乳化将环氧树脂和乳化剂混合，加热到合适的温度，在激烈的搅拌下缓慢加水完成相反转来制得水性环氧树脂乳液。

可采用的乳化剂有聚氧化乙烯烷基醚和聚氧化烷基酯，当然也可合成专用的水性环氧乳化剂，本公司采用聚四氢呋喃合成水性环氧乳化剂，用该乳化剂乳化形成的水性环氧树脂粒径较小，储存稳定性较好，并且加入固化剂固化后的涂膜耐化学药品性能和耐热性也较好。

（2）自乳化环氧树脂则是将环氧树脂改性成富含酸或富含碱的树脂，再用小分子量的碱或酸进行中和在环氧树脂分子链中引入亲水性氧化乙烯链段或氧化丙烯链段，同时保证每个改性后的环氧树脂分子上含有两个或多个环氧基，不用外加乳化剂即可自分散形成乳液。

本公司采用聚氧化乙烯和氧化丙烯的嵌段共聚物与双酚A型环氧树脂和双酚A反应制得具有自乳化功能的高分子量环氧树脂，反应过程中以三苯基膦作为催化剂，改性后的环氧树脂很容易分散在水中，可预先制成水性环氧树脂乳液或在施工场合就地乳化，且由于亲水链段包含在环氧树脂的分子链中，固化后涂膜的耐化学药品性能有所提高。

（3）水性环氧固化剂乳化环氧树脂水性环氧固化剂乳化环氧树脂的原理是对多元胺进行改性，使其成为具有亲环氧树脂结构的水性环氧固化剂，同时该固化剂又作为阳离子型乳化剂完成对环氧树脂的乳化，用该方法制备的水性环氧树脂乳液具有良好的稳定性，并且由于环氧树脂组分不需进行亲水改性，可以保证涂膜的耐化学药品性能良好。

用这三种方法制备的水性环氧树脂乳液均适用于水性环氧地坪涂料，用水性环氧固化剂乳化环氧树脂法宜选用低粘度的液体环氧树脂，这样有利于固化剂的混合乳化；对于高分子量环氧树脂则应该用直接乳化法或自乳化法制备，并且所用的高分子量环氧树脂需过量40-60％才能保证涂膜的最终性能。

2、水性环氧固化剂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。

作为水性环氧树脂的固化剂，应能够较好地溶解或分散在水中，而且在水中能够稳定存在，与环氧树脂要有良好的相容性。

固化剂可直接乳化环氧树脂或与水性环氧树脂乳液配成稳定的水性环氧树脂体系，同时体系的流变性能、适用期、固化条件和涂膜性能也应满足地坪涂料使用的要求。

3、颜填料水性环氧地坪涂料的着色宜选用那些耐化学药品性能和耐候性较好的无机颜料或其水性色浆。

水性环氧地坪涂料配制时填料的选择原则是采用低吸油量、细度适中、性能稳定的填料。

当然，考虑到水性环氧固化剂呈弱碱性，应避免采用酸性的颜填料。

水性环氧地坪涂料是双组分涂料，颜填料既可加到环氧树脂组分中，也可以加在水性环氧固化剂组分中。

填料的用量（用颜基比来表示）对水性环氧地坪涂料的最终性能影响很大，适量的加入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；但过量加入则会增加水性涂料的粘度，导致涂料的流平性变差，施工困难，涂膜的表面效果变差。

4、助剂因为水的表面张力较高，对底材的润湿性较差，特别是有油脂残余的表面更难以润湿，这时应加入润湿流平剂来提高其润湿性，同时也改善了涂料的流平性。

但在水性环氧固化剂组分中配漆会因为胺固化剂的存在，降低了表面张力而容易存在夹带空气的问题，水性环氧地坪涂料的配制和施工也不可避免的会带入空气，同时加入润湿流平剂之类的表面活性剂也很容易造成泡沫，因此，配漆时要加入抑泡剂和消泡剂，通常在分散前加入抑泡剂来减少形成泡沫的可能，分散后再加入消泡剂来消除混入的气体，这样才能使水性环氧地坪涂料在涂装时形成光滑平整的表面。

此外，还可以加入增稠剂来调节固化剂色漆的粘度，使得两个组分的粘度相差不大，便于混合乳化。

5、共溶剂共溶剂（又叫成膜助剂）通常是挥发很慢的溶剂，如各类醇醚、醇醚醋酸酯和醇酯等，特别是那些对环境不会产生污染的溶剂（如丙二醇甲醚等），加入后可使水性环氧地坪涂料的最低成膜温度逐渐降低，有利于固化凝结成膜。

同时共溶剂还能调节涂料体系的粘度，改善水性环氧地坪涂料的流平性和最终涂膜的外观。

良好的共溶剂通常需满足以下条件：良好的水解稳定性；低的凝固点；适中的挥发率；高效的凝结效率。

在一般情况下，共溶剂的添加量按基料的1-5%左右考虑，在温度较低的季节施工，共溶剂的加入量可适当增加以得到更好的涂膜效果。

6、环氧基与胺氢当量比研究发现环氧树脂和水性环氧固化剂的使用比例（用环氧基与胺氢当量比来表示）对水性环氧地坪涂料的性能有很大的影响[1]，水性环氧地坪涂料的性能可通过调节当量比来改变，一般当量比可作百分之二十的增减，表2总结了环氧基与胺氢当量比对水性环氧地坪涂料性能的影响。

具体的当量比因应用场合不同而异，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、耐化学药品性能以及耐湿性等性能有所提高；而胺氢过量又可加快涂膜的固化，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。

配比普通光泽A:B=1:5A组分份（质量）标准液体环氧树脂（EEW=190,型号为E-51,128）59。

4丙二醇甲醚8。

91B组分水性环氧固化剂40水60消泡剂0。

2润湿剂 2钛白粉/填料105抗刮伤剂 5水性环氧固化剂60水50水性色浆视颜色而定消泡剂0。

8（如果不加抗刮伤剂，加量减少至0。

4）消泡剂1。

5（如果不加抗刮伤剂，加量减少）制品制作工艺流程(1) 将水、消泡剂、润湿剂、水性环氧固化剂四种原料加入洁净容器中，低速分散5分钟，待水性环氧固化剂水性环氧固化剂溶解均匀即可。

(2) 加入抗刮伤剂和填料，先分散均匀，然后砂磨至合适细度。

(3) 水性环氧固化剂、水、水性色浆和消泡剂在低速下加入，再于中速下分散均匀后出料。

钛白粉用量根据最终涂膜颜色深浅而定，如果配制深色漆，需用部分沉淀硫酸钡、硅灰石粉或滑石粉等填料来替代该配方中的钛白粉含量。

如因气温较低，液体环氧树脂较粘稠，A组分可用部分丙二醇甲醚稀释，这样也可改善流平性，丙二醇甲醚的用量为液体环氧树脂量的5－20％。

技术参数项目水性环氧树脂地坪涂料的制作干燥时间，长 ( 表干 ) ≤ 4干燥时间，长 ( 实干 ) ≤ 24抗冲击性 / ㎏·㎝50 次通过附着力 / 级 1邵氏硬度≥ 80耐磨性 /g ≤ 0。

03( 750g /1000r 失重 )耐 10 ％硫酸56d 无明显变化耐 10 ％氢氧化钠56d 无明显变化耐 30 ％氯化钠13d 无明显变化耐溶剂、油污耐性能特点抗冲击优、硬度好、高负裁、耐磨损；无接缝、防尘、防潮、防腐、防霉；耐酸、碱、盐及其它化学溶剂性腐蚀，耐油污、耐化学品腐蚀、硬化收缩率小；色彩丰富，营造美丽清洁环境；施工方便，涂刷、喷刷、滚涂均可。