您的位置: 主页 > 关于地坪涂料水性化技术进展解析

关于地坪涂料水性化技术进展解析

介绍
 
地板涂层无接缝,整体装饰性好,表面光滑,易清洗,物理机械性能优良,耐化学性好,价格适中,施工简便,维护方便。此外,地板涂料还可根据特殊需要赋予地板防静电,抗冲击火花,耐高温,防滑等特殊功能。与其他地板材料相比,它可以满足现代工业生产对地板的不同要求。正是基于这些特点,现代建筑,特别是现代工业厂房,如食品加工,制药,机械电子,仪器仪表,化工,航空航天,汽车等行业,都使用了大量的地板涂料。
 
1层涂层状态
 
中国的地板涂料行业始于20世纪90年代初。随着中国经济的快速发展,特别是现代医药,电子,食品等行业的快速发展,市场对地板涂料的需求一直在拉动。在涂料工业的继电器建筑涂料,运输车辆涂料,家具木器涂料和海洋防腐涂料之后,地坪涂料已成为中国增长最快的涂料之一。
 
地板涂料有两种主要类型:环氧地坪涂料和聚氨酯地板涂料[1]。环氧地坪涂料具有硬度高,抗压强度高,耐磨性好,耐化学性优良的优点。但是,它易碎,易开裂,耐候性差。它通常用于紫外线较弱的室内场所或作为底漆。由于使用成本相对较低,使用已被广泛使用,占整个地板涂料市场的约70%。虽然聚氨酯地板涂料在硬度和强度方面不如环氧地坪涂料,但其性能具有广泛的可调性,更好的柔韧性,抗冲击性,耐磨性和耐有机酸性。良好的抗紫外线性和耐化学性,行人在行走时感觉舒适,缓解疲劳,降低噪音,并具有出色的户外耐候性,比环氧地坪涂料使用更广泛。由于其高使用成本,它占整个地板涂料市场的约25%。
 
随着全民健身的概念在人们中越来越受欢迎,从每个城市到每个社区或单元,将建立更多类型的体育场馆和场地以促进健身和比赛。这些场地具有耐候性。需要,或者需要人体舒适,聚氨酯地板涂料是地板涂料表面的理想选择,相信聚氨酯地板涂料的比例会不断增加。
 
目前,中国80多种地板涂料是溶剂型涂料,其余主要是无溶剂环氧涂料和聚脲涂料。水性地板涂料的比例很小。溶剂型地板涂料含有更多的有机溶剂,在涂料的生产和施工过程中释放到大气中,污染环境并危害人体健康。此外,溶剂型聚氨酯地板涂料还含有游离的异氰酸酯单体。在施工过程中,会严重影响人体健康和生活环境。无溶剂环氧地坪涂料含有少量反应性稀释剂。常用的活性稀释剂是丁基环氧丙基醚(具有一定的毒性),且成本高,还含有一定量的挥发性有机溶剂。溶剂型地板涂料在实际施工中仍存在许多不可逾越的缺陷,如发泡,起泡,脱落,附着力差等,受环境温度和湿度,基底湿度等基面问题的影响,尤其是基材的干燥程度非常高,难以满足实际施工的要求。
 
以下简要介绍了环氧地坪涂料和双组分聚氨酯地坪涂料的水基技术的进展。
 
2环氧地坪涂料的水性涂料
 
目前,水性环氧涂料有两种主要技术:一种是水性环氧树脂,然后与水分散性环氧树脂固化剂结合使用;另一种是低分子量液体环氧树脂。乳化环氧固化剂一起使用[2]。
 
2.1环氧树脂水基技术
 
环氧树脂的水基技术主要分为两类:成盐法和乳化法[3]。盐形成方法是将环氧树脂改性为富含酸的或富含碱的树脂,然后用碱或酸中和。成盐技术可进一步分为三种类型:醚化型,酯化型和接枝反应型。前两种方法通过打开环氧环引入极性基团,并且接枝反应类型[4-5]通过自由基引发的丙烯酸接枝共聚将亲水基团引入环氧树脂中。通过成盐技术制备的水性环氧分散相的粒径达到纳米级,储存稳定性良好,但体系对pH变化的适应性差,涂膜的柔韧性和耐水性不高理想。乳化法制备水性环氧树脂的方法有两种:一种是乳化剂法,环氧乳液是用强制或相转化法制备的[6],加入乳化剂制备的乳液分散相有粒径大。在50μm时,乳液的储存稳定性极差,并且乳液的成膜性也差。相转化乳化法[7-8]是将乳化剂和环氧树脂均匀混合,然后在一定剪切条件下向系统中缓慢加入蒸馏水。随着水量的增加,整个系统逐渐由油组成。水的类型变为水包油型以形成水可稀释的系统。然而,该体系的储存稳定性和机械稳定性不如通过盐形成方法制备的水性环氧树脂的储存稳定性和机械稳定性。目前的研究在第二种乳化技术中更为活跃,即环氧树脂自乳化[9-10],将亲水性氧乙烯链段引入环氧树脂分子链,同时确保每种改性环氧树脂。该分子含有两个环氧基团,可以自乳化并分散形成乳液而不添加乳化剂。该乳液分散相粒径小,储存稳定性高,体系对pH不敏感,乳化剂参与成膜。由于进行固化反应,涂膜的硬度和粘附性也大大提高,并且大多数市售的水基环氧乳液是这样的。
 
2.2水性环氧地坪涂料固化剂
 
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因素之一。它应该很好地溶解或分散在水中,并且它可以稳定地存在于水中并且与环氧树脂具有良好的相容性。固化剂可直接乳化环氧树脂或与水性环氧乳液形成稳定的水性环氧体系,体系的流变性,适用期,固化条件和薄膜性能也应满足水性环氧地坪涂料的要求。要求。
 
到目前为止,水性环氧地坪涂料的固化剂经历了三代的发展[11]。第一代水性环氧地坪涂料固化剂是通过溶剂型环氧固化剂聚酰胺与乙酸,磷酸或盐酸反应制得铵盐,在醇的帮助下溶于水中醚溶剂。该方法仅提高固化剂在水中的稳定性和亲水性,涂膜性能和固化性能仍未提高,存在水稀释慢,固化速度慢,固化率低,光泽度低等缺点。硬度低。
 
新开发的第三代水性环氧地坪涂料固化剂是一种基于极高分子量脂肪胺环氧加合物分散在水中的乳液。它具有高胺官能度和良好的相容性。混合后,乳液稳定,固化速度快。在降低系统粘度方面,水稀释比第一代和第二代系统更好,并且具有高的结构固体。当膜厚度大于1毫米时,它仍然可以很好地干燥而不会开裂。它可以同时涂覆几毫米的地板涂膜,克服了普通室温固化水性环氧地坪涂料一次不能厚涂的缺点,具有良好的市场应用前景。
 
3双组分聚氨酯地板涂料水性聚氨酯第一种水性产品是单组分水性聚氨酯,具有高断裂伸长率和适当的强度,可在室温下物理干燥,但到期相对于较低的相对分子质量和较低的交联度,与溶剂型双组分聚氨酯涂料相比,单组分水性聚氨酯地板涂料具有较差的耐化学性和耐溶剂性,并且具有低硬度,表面光泽和鲜艳度。目前仅用于建筑涂料和其他使用不高的应用领域。水性双组分聚氨酯地板涂料由含羟基的多元醇水性组分和多异氰酸酯水性固化剂组成。它结合了双组分聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC,是目前的地板涂料。研究热点和发展方向。
 
3.1羟基组分的水基组分
 
根据水性双组分聚氨酯地板涂料中所用的含羟基组分的粒度和制备方法,可以将其分为具有不同特性的乳液型丙烯酸多元醇和水分散型多元醇。
 
3.1.1乳液型丙烯酸多元醇
 
乳液型多元醇是一种丙烯酸乳液多元醇,具有通过乳液聚合形成的各种结构,其主要特征是[12]:聚合物的相对分子质量大,羟基当量大,以及制备二者所需的异氰酸酯 - 制备组分涂层。固化剂少,成本低。该乳液对异氰酸酯的润湿性和分散性差,需要使用亲水性异氰酸酯水溶液固化剂。即使在这种情况下,也难以获得高光涂膜,并且在室温下快速干燥涂膜并在化学交联之前进行物理干燥。薄膜的形成,以及薄膜的物理机械性能和耐化学性都不好[13-14]。
 
3.1.2分散多元醇
 
3.2异氰酸酯水溶液固化剂
 
在水性双组分聚氨酯地板涂料中使用未改性的异氰酸酯是有限的,因为它们难以与含水羟基组分均匀混合并且易于在两相之间分离。为了均匀混合异氰酸酯和含水羟基组分,基本途径是给异氰酸酯加水。早期使用阳离子或非离子外乳化剂进行强制乳化,使异氰酸酯分散在水中[18],乳化剂用量大,分散后颗粒粗大,储存稳定性差,涂层耐化学性差。为了克服外部乳化方法的缺陷,近年来,异氰酸酯被亲水性组分改性,以达到自乳化的目的。其中,德国拜耳公司水性异氰酸酯的研究最为成功。到目前为止,第三代水性异氰酸酯固化剂产品已成功上市[19]。第一代含水异氰酸酯通过使用不足量的聚醚醇如HDI或IPDI三聚体而部分氨基甲酸酯化,使得亲水改性的异氰酸酯(如Bayhydur 3100)易于在水中用手乳化,但这种改性结果在异氰酸酯的平均官能度降低的情况下,所得涂膜具有低交联密度并降低其耐化学性。在第一代产品的基础上,第二代异氰酸酯水溶液通过第一代产品的脲基甲酸酯化改善了产品的功能性,产品更加疏水,制备的涂膜具有优异的综合性能,其代表性产品是Bayhydur 305.第三代水性异氰酸酯,用氨基磺酸异氰酸酯改性,即使体系含有较少的磺酸盐基团,也可以很好地分散在水中,产品亲水性较低,其代表产品BayhydurXP2547,Bayhydur XP2655,可广泛应用于环保型水性双组分聚氨酯地坪涂料,涂料干燥,固化和耐化学性,完全可与溶剂型双组分聚氨酯地坪涂料相媲美。
 
德国拜耳公司成功使用丙烯酸多元醇分散体和新开发的第三代水性异氰酸酯固化剂,形成水性双组分聚氨酯地板涂料,涂在奥林匹克体育场泡沫地板上,国家游泳中心。涂层和使用效果得到每个人的认可。整个系统接近零VOC,其环保完全符合“绿色奥运”的概念[20]。
 
4。结论
 
随着对健康和环境保护的关注,以及涂料科学技术的进步,地板涂料的水性涂料发展迅速,并已达到或达到许多物业中溶剂型地板涂料的水平,但水性地板涂料水性涂料仍然存在明显的缺陷,例如对施工过程的清洁度和基材表面的高要求。由于水的大的表面张力,污垢倾向于引起涂膜的收缩并形成表面缺陷。特别是对于面漆,表面缺陷是致命的伤害。水性涂??料不适合冬季或低温环境施工。例如,当空气湿度高时,特别是在低温和高湿度时,它不适合于施工。固化后,交联密度低于溶剂型涂料,涂层结构松散;涂层表面有光泽和丰满。程度与溶剂型地板涂料之间仍存在一定差距。如何进一步提高水性地坪涂料的综合性能仍是我们涂料工人未来的发展方向。
 
百度广告位
上一篇:关于聚氨酯弹性地坪涂料的说明
下一篇:最新环保型聚氨酯地坪涂料的研制成果

您可能喜欢

回到顶部