厚涂型水性环氧地坪涂料

1、厚涂型水性环氧地坪涂料厚涂型水性环氧地坪涂料作者施雪珍，陈国强，陈铤（上海绿嘉水性涂料有限公司，上海）摘要：简述了三种环氧地坪涂料的特点，重点讨论了厚涂型水性环氧地坪涂料各个组成的选择原理以及对涂膜性能的影响，并给出了适台做厚涂水性环氧地坪涂料的配方实例及其性能。关键词：厚涂型水性环氧地坪涂料：水性环氧固化剂：单向透气性：适用期§粼酾弘猡：，磊？。“，；，。扩慧：，。；。：，释，黪驴移。引言环氧地坪涂料根据涂料中所用的溶剂的不同分为溶剂型环氧地坪涂料、无溶剂环氧地坪涂料和水性环氧地坪涂料。溶剂型环氧地坪涂料采用有机溶剂作为稀释剂，该种涂料施工方式一般采用刷涂、滚涂或喷涂，次施工的厚度

2、一般不厚。由于溶剂型涂料中含有大量的有机溶剂，施工寸挥发出来影响施工人员的健康，同时向大气中排放大量的有机挥发物，对环境造成污染。无溶剂环氧地坪涂料不需要采用有机溶剂作为稀释剂，施工方法一般采用自流平或舌涂，一次施工的厚度一般为。无溶剂环氧地坪涂料中采用活性稀释剂降低涂料的施工黏度，活性稀释剂一般为甘油缩水醚，虽然可以同环氧固化剂反应，但是由于自身也具有一定的挥发性，在施工以及固化过程中会挥发出来，也会影响到施工人员的身体健康。而水性环氧地坪涂料采用水作为稀释剂，涂层可厚可薄。薄涂层一般采用刷涂、滚涂或喷涂，一次施工厚度一般；厚涂层一般采用自流平或刮涂，一次施工厚度。同以上两种地坪相比较，水性

3、环氧地坪图涂料有如下优点：（”以水作为分散介质气味小，不燃，贮存、运输和便用符合环保要求，（）水性环氧地坪涂料由于固化的特殊性便得干燥后的涂膜具有微孔隙，可允许水汽渗透，这样释放了混凝土内部水汽的压力，使得涂层免于破坏，可以避免无溶剂环氧地坪涂料由于固化太致密而造成混凝土内的水汽无法除去，产生鼓泡，变形、空鼓甚至剥离等涂膜缺陷；（慢用方便，施工性能好，施工工具可用水直接清洗，降低施工成本；（）适用范围广可在室温和潮湿的环境中使用，并且对旧基首届水性地坪及建筑涂料技术研讨会材也有良好的重涂性；（）装饰性强，表面光滑平整，有半光、亚光可供选择。国内目前多采用水性环氧固化剂乳化液态环氧树脂或者与环氧

4、树脂乳液配合来制成水性环氧地坪涂料。国内现有的水性环氧固化剂多适合做薄涂，用作厚膜的话涂层表面固化太快而造成内部水分采不急挥发，往往不能完全固化，这就影可至固化后涂膜交联密度，形成的涂膜密实性差，涂膜表面的光泽、丰满匪与溶剂型地坪涂料有着较大的差异，且相应的嘲腐蚀性能也很难完全满足各种地面环境的要求。本文对厚涂型水性环氧地坪涂料的水性环氧固化刑组分和环氧树脂组分的选择做了较多的阐述，以适合做厚涂的水性环氧固化剂为基础讨论了其他可能影响到厚涂型水性环氧地坪涂料涂膜性能的因素，并给出了厚涂型水性环氧地坪涂料的配方实例和性能。厚涂型水性环氧地坪涂料的制备水性环氧固化剂水性环氧固化剂是决定厚涂型水性环

5、氧地坪涂料最终性能的关键因素之一。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。该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厚涂型水性环氧地坪涂料的使用要求。常用的水性环氧固化剂大多为多元胺或其改性产物，利用其分子中胺基上的活泼氢与环氧树脂分子中的环氧基反应。多元胺常用的改性方法有以下三种：第一种是地坪涂料水性环氧；由多元胺与单脂肪酸反应制得的酰胺化的多胺，第二种是由二聚酸与多元胺进行缩合而成的聚酰胺，第三种是由多元胺与环氧树脂加成得到的多胺一环氧加成

6、物。这三种方法均采用在多元胺分子链中引八非极性基团，使得改性后的多胺固化剂具有两亲性结构，以期改善与环氧树脂的相容性。对于厚涂型水性环氧地坪涂料的固的选择必须考虑在和树脂组分混合后的可操作时间和涂膜的干燥速度。如果混合后涂料的可操作时间较长，施工后一直处在液体状态，随看涂膜厚度的增加，水汽向外扩散距离也增加，部分水汽来不及扩散到表面，涂膜表面已经成膜固化，涂膜表干里面不干，涂层容易发生应力开裂，因而对于常规水性环氧固：齐而言，涂膜厚度要是大于是不推荐使用。另外如果混合后涂料的可操作时间较短，也就是涂料整个体系固化比较快，虽然水性环氧地坪涂料独特的单向透气性不会造成涂膜表面应力开裂，但单就涂料的

7、可施工性而言也是不足取的。以环脂胺为基础的无溶剂自流平地板涂料体系一个明显问题是在涂膜表面产生白雾。这是环脂胺固化剂中存在游离胺，在水汽存在下，游离胺和二氧化碳在表面产生反应，生成称为水痕的“白斑”。这刘于环脂胺加成物固化剂是不可避免的，尤其是在低温和高湿条件下情况尤为严重。我们正是基于涂料适用期、干燥速度和涂嗅表面效果的同时考虑，开发了水性环氧固化剂，表为水性环氧固化剂各项性能指标。水性环氧固化剂是一种水可分散的胺加成物，不含游离胺，不会有氨基甲酸酯的生成，从而改进涂膜的外观。此外，水性环氧固对颜填料也有较好的润湿性，加入较多量的颜填料配成的色漆粘度也不会很高，涂料的可操作性良好。并且该固为

8、非离子型，对于各种助剂和填料的选用没有特殊要求，不用考虑助：颜填料的离子型，助剂和颜填料选择空间很大。表水性环氧固化剂各项性能指标检测项目技术指标外观色泽（加德纳法）有效成分质量分数（）黏度（，）密度（）值活泼氢当量与标准液体环氧树脂的配比淡黄色粘稠液体±。树瞻：（质曼比水性环氧固化剂亲油性较强，和环氧树暗有良好的相容性，能很好地乳化液体环氧树脂，配成的水性环氧地坪涂料的施工期限大于，涂膜表面平整光滑，尤其当涂瞑大于仍能良好干燥，不会出现开裂。一次就可涂覆数毫米厚的地坪涂膜，克服了普通室温固化水性环氧地坪涂料不能一次性厚涂的缺陷，具有良好的市场应用前景。环氧树脂液态环氧树脂或其乳液以

9、及固态环氧树脂的乳液是水性环氧地坪涂料目前最常用的环氧树脂组分，可配制成零或低水性环氧地坪涂料。但如果要用于厚涂，则必须保证涂料体系有较高的固体份和较快的固化速度，我们选择低粘度液态环氧树脂作为树脂组分。环氧值高的环氧树脂充分固化后的有效交联密度大，对腐蚀性介质透过涂膜有强的抵挡作用；环氧值低的环氧树脂日相反。但是，过高的交联密度容易使涂膜变脆，所以还应在环氧树脂组分中加八活性稀释剂。活性稀释剂能降低涂料脂组分的内部黏度，树脂的黏度影响乳化效果，而乳化效果最终将影响涂膜的性能。这是由于在同样的剪切力作用下，树脂组分的黏度降低，树脂更易被剪切。而目厚涂型水性环氧地坪涂料采用的是较低速度乳化，树脂

10、黏度的降低，明显增强了水性环氧固的乳化效果。提高了水性环氧固化剂组分与环氧树脂组分的易混匀性，使得水性环氧固化剂对环氧树脂的乳化功能更容易发挥，并且活性稀释剂本身又能直接参与与固化剂的反应，不产生。活性稀释剂有单官能和多官能的，单官能活性稀释剂的加八降低了有效交联密度，能明显改善涂膜的韧性，但是相应的涂膜的耐化学品性能会下降。选用双官能活性稀释剂，在涂膜的有效交联密度变化不大的情况下使涂膜的柔韧性得到改善。合适的环氧树脂组分为低黏度液态环氧树脂和单环氧稀释齐复配或者低黏度液态环氧树脂和双官能度环氧稀释剂，一丁二醇二缩水甘油醚复配，当然稀释剂的用量不能超过环氧树脂的，过高会损失涂膜的抗化学性。环

11、氧树脂和水性环氧固化剂的使用比例（用环氧基与胺氧当量比来表示）对水性环氧地坪涂料的性能有很大的影响，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。具体的当量比因应用场合不同而异，环氧树睹过量可使水性环氧地坪涂料的适用期延长，涂料疏水性增强，涂膜的耐水和耐碱性以及耐湿性等性能厚涂型水性环氧地坪涂料有所提高；而随着固化剂组分的增加，固化反应加快，涂瞑的干燥速度加快，并且更多的固化剂渗透至树脂颗粒中心，使得涂膜的交联更完全，即涂膜的耐磨性性和耐溶剂性能均得到了提高。研究发现环氧基与胺氢当量比在之间可保证涂膜有良好的性能。颜填料厚涂型水性环氧地坪涂料的着色宜选用自些喇化学药品性和耐候性较好

12、的无机颜料或其水性色浆。配制时填料的选择原则是采用低吸油量、细度适中耐化学品性能良好、耐磨、硬度高的填料，如硫酸钡、石英粉等。另外，适量加八滑石粉，不但可以降低漆膜开裂的可能性，而且可以增强漆料的贮存稳定性。另外考虑到选用的水性环氧固是非离子型固化剂，分子中含有一定的表面活性链段，能润湿颜填料，有一定的润湿分散作用，因而我们建议配漆在水性环氧固化剂组分中进行。而且水性环氧固化剂列颜填料的接受性良好，即使酸性颜填料也可以使用。填料的用量（用颜基比来表示）列水性环氧地坪涂料的最终性能影响很大，适量的加八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

13、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。为保证水性环氧地坪涂料有一定的厚度，必须增加颜填料的用量。采用水性环氧固化，颜填料的用量可以较高，颜基比达到时涂膜仍有很好性能，而且较高的颜基比也可以保证涂膜一次成型有一定的厚度，减少开裂的可能。助剂厚涂型水性环氧地坪涂料应选用的助剂有消泡剂、分散剂、流变调节剂、流平剂等，具体选择寸应考虑与水性环氧固化剂的相容性，避免出现凝胶和涂膜浮油等缺陷。选用分散剂寸应考虑是否与该水性环氧体系有较好的相容性，能有效地控制浮色，并能很好地使颜填料稳定地分散在体系中，从而提高了涂料的贮存稳定性。对于厚涂型水性环氧地坪涂料，一般不建议添加增稠剂，这是为了

14、保证涂料体系的黏度不会太高，否则颜填料和水的加量将会受到影响，也会影响到最终涂膜的干燥速度和厚度。消泡剂是厚涂型水性环氧地坪涂料必须便用的助剂，为了使之在双组分混合以后还能有良好的相容性，选取水油两用的消泡剂。而且相刘薄涂水性环氧，消泡首届水性地坪及建筑涂料技术研讨会难度也增加不少，消泡剂用量明显增加，此时可以考虑多种消泡剂复配。此外，为了保证涂料有很好的流动性，还应选用润湿流平剂，一来提高对颜填料和底材的润湿性，还能改善涂料的流变性能，使得厚涂仍有良好的流平效果。因为厚涂型水性环氧地坪涂料面图采用一次施工成型，不用考虑层间附着力，也可加八各种耐划伤助剂进一步提高漆嗄的滑爽性及耐划伤性，包括水

15、性蜡浆、有机硅氧烷、有机固体蜡粉、无机材料等。单向透气性和适用期在溶剂型环氧地坪涂料中，环氧树脂和固化剂互溶，并以分子形式完全溶解在有机溶剂中，形成的体系是均相的，固化反应在分子之间进行，因而固化反应进行得比较完全，所形成的涂膜非常致密，透气性极差，当应用在地下潮气较重的底材时，由于地下水汽的上升对涂瞑产生渗透压，当这个渗透压力大于涂膜与基层间的附着力时，涂膜就会被水汽压力顶起，表现为涂膜鼓泡、剥离。而在水性环氧涂料体系中，水性环氧固化剂乳化环氧树脂后形成的乳胶粒是以分散相形态分散在水相中，不能完全溶解。固化时包覆在环氧树瞻粒子表面的水性环氧固化剂分子首先和环氧树脂接触发生固化反应，随着固化反

16、应的进行，环氧树脂分散相的相列分子质量和玻璃化温度逐渐提高，使得水性环氧固化剂分子向环氧树脂分散相粒子内部的扩散速度逐渐变慢，这就意味着环氧树脂分散相粒子内部进行的固化反应较其表面的少，内部交联密度也较低。同时随着固化反应的进行，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瞑。因而水性环氧树脂涂料与溶剂型环氧树脂涂料相比，很难形成均相、完全固化的涂膜。这样涂膜不是很致密，再加上较高的颜基比，使得涂膜中存留较多开放的微孔，这些微孔无法产生毛细作用，只有气态水分子才能通过这些孔，因而涂膜具有优良的单向透气性，也就是说，地下的水汽能以分子形式透过涂瞑，而涂膜表面的水是缔合形式的水，粒径

17、较大，难以透过涂哽向下渗透。由此可见水性环氧地坪相对油性环氧地坪具有很好的透气，主，即使厚涂也不会开裂，特别适用于那些潮湿、排风效果不好和未作防水层的场合。关于可操作时间（适用期），列于溶剂型体系，相同固化剂量的情况下增加环氧树脂组分，交联密度将下降，黏度上升速率变慢，因此施工期限延长。而列水性环氧体系，施工期限不是取决于黏度的上升，而取决于乳液地坪涂料水性环氧粒子之间的聚结性。随着水性环氧固化剂比例的增加，环氧树脂分散相粒子表面的水性环氧固化剂浓度的增加，反应速度加快，粒子表面的硬化速率上升，也就是玻璃化温度有所提高。旦助溶剂不足以降低体系的玻璃化温匣，那厶分散相粒子之间的凝结将变得很困难，

18、甚至停止聚结，也就是达到施工期限终点。也就是说随着固化剂组分的增加，涂料的施工期限将缩短。如果要延长涂料的适用期，可适当提高树脂组分的用量。厚涂型水性环氧地坪涂料的配方实例和性能厚涂型水性环氧地坪涂料由甲、乙两组分组成，甲组分为液态环氧树脂配以适当比例的活性稀释剂，其基本配比见表。配漆则选择在固化剂组分中进行，这一点与常规的溶剂型环氧地坪涂料的配制不同（在环氧树脂溶液组分中配漆）。采用水性环氧固化剂色漆（乙组分）来乳化含有少量活性稀释剂的液体环氧树脂（甲组分）。表厚涂型水性环氧地坪涂料甲组分基本配方组成质量环氧树脂坏氧稀释剂考虑到厚涂型双组分水性环氧地坪涂料也是一种乳液型涂料，为了降低涂料的最

19、低成膜温度，有利于固化凝结成膜，还可以在树脂组分中加八少量的共溶（又称成膜助剂），如各类醇醚、醇醚醋酸酯和醵酯等，特别是那些对环境不会产生污染的溶（如丙二醇甲醚等）。同时共溶剂的加八还能调节涂料体系的黏度，改善厚涂型水性环氧地坪涂料的流平性和最终涂膜的，见在一般情况下，共溶剂的添加萤按基料的一左右考虑，在温度较低的季节施工，共溶剂的加人量可适当增加以得到更好的涂膜效果。厚涂型水性环氧地坪涂羊斗乙组分由水性环氧固化剂、水、颜填料以及各种助剂组成的水性环氧地坪涂料色漆，其基本配方见表。表厚涂型水性环氧地坪涂料乙组分基本配方组成质量水性环氧固化剂水消泡剂分散剂钛白粉其他填料水性环氧固化剂复配消泡剂色浆若干厚涂型水性环氧地坪涂料乙组分的配制工艺为：（将水性环氧固化剂、水、消泡剂和分散剂加到拉缸中，搅拌直至