CN104861827B - 一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料 - Google Patents

Abstract

一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料，该涂料的制备包括冬用型固化剂的制备、甲组分的制备、乙组分的制备、甲组分和乙组份的使用配比四个过程，其中冬用型固化剂的制备过程使用到改性脂环胺和改性聚酰胺，甲组分的制备过程使用到环氧树脂、活性稀释剂、无溶剂色浆、防沉助剂、润湿分散助剂、填料、流平助剂及消泡助剂，乙组分的制备过程使用到冬用型固化剂、叔胺类固化促进剂，将甲组分:乙组分＝{3～5}:1进行充分混合分散，分散均匀制备出适用于低温环境的环氧自流平地坪涂料，可以有效弥补脂环胺类玻璃化温度较高及聚酰胺类粘度大、着色性差、光泽性差的缺点，使环氧无溶剂自流平地坪涂料在低温0℃左右较快地得到固化。

Description

一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料

技术领域

本发明属于涂料技术领域，特别涉及到一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料。

背景技术

无溶剂环氧自流平地坪涂料由于不含溶剂，对环境不会造成污染，不存在燃烧、爆炸危险，同时具有优异的施工性、流平性、柔韧性、耐冲击性、耐化学介质腐蚀等特点，而被广泛用于各行各业的工业厂房地面、车库地面[周盾白.环氧地坪涂料的研究及应用进展[J].中国涂料,2007,22(10):17-19.]。

环氧涂料主要成膜物质环氧树脂在温度低于10℃时反应缓慢[徐斌，低温环氧地坪涂料的研制[J]，山西化工，2013(33)21-23]，因此环氧无溶剂地坪涂料都存在着在严冬季节固化困难或根本无法施工的问题[刘连弟，低温固化环氧地坪涂料的生产工艺与配方设计[J]，上海涂料，2007(4)：33-34]。

目前环氧无溶剂地坪涂料适用于低温环境的固化剂有脂肪胺类、脂环胺类、聚酰胺类[王征粹.用于环氧的胺固化剂[J].上海涂料,1995,(1).]。

上述脂肪胺类与环氧树脂反应迅速、放热量大、涂膜交联密度高、抗化学品性能好、且抗泛白能力与树脂的相容性方面有明显优势，但是最终涂膜的玻璃化温度高，脆性大。

上述脂环胺类的许多性能相比脂肪胺或改性物为固化剂的环氧地坪涂料有了较大提高，如色浅、流平性好、光泽高、不泛白、不需诱导期等，其玻璃化温度仍较高[常玉等.无溶剂环氧自流平地坪涂料技术探讨[J]，工业涂料，2005(35)50-55]。

上述聚酰胺类固化形成的漆膜柔韧性好、适用期长、耐水性好、附着力强，但是聚酰胺类固化剂粘度大、着色性差、光泽性差、固化时间较长[杨亚良等.应用于环氧涂料中的胺类固化剂[C].国际防腐蚀涂料技术与发展研讨会.2003.]。

中国专利CN102863871A公开了一种溶剂型环氧地坪面漆，溶剂型环氧地坪面漆在生产、施工和固化过程中会排放大量的挥发性有机物VOC，挥发性有机物VOC不仅影响人们的身体健康，而且会造成环境污染。

中国专利CN103409042A公开了一种无溶剂环氧地坪涂料及其制造方法，该涂料常温下表面整洁光亮，可以满足较高的洁净度要求，但并未对其低温条件下的使用情况作介绍。

中国专利CN104448244A公开了一种环氧树脂低温固化剂的制备方法，该固化剂能在低温下固化环氧树脂、能长期储存，但是该固化剂只针对环氧树脂，对于含有各种颜料、填料、助剂的涂料其配套性没有做出说明。

中国专利CN104130676A公开了一种低温固化粉末涂料，该涂料可以满足非金属基材的喷涂要求，且涂膜流平性、光泽、耐冲击性、硬度、弯曲性等综合性能良好，但是却不适合用于地坪涂料。

综上，具有低温条件下固化较快、无挥发性溶剂、施工性好、流平性好、涂膜各项理化性能优良的环氧无溶剂自流平地坪涂料仍然是涂料行业所欠缺的。

发明内容

为克服背景技术中的缺点和不足之处，本发明提供了一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料，该无溶剂环氧自流平地坪涂料能够在0℃左右快速固化，无挥发性溶剂、施工性好、流平性好、漆膜各项理化性能优良。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料，该涂料的制备包括冬用型固化剂的制备、甲组分的制备、乙组分的制备、甲组分和乙组份的使用配比四个过程，其中冬用型固化剂的制备过程使用到改性脂环胺和改性聚酰胺，甲组分的制备过程使用到环氧树脂、活性稀释剂、无溶剂色浆、防沉助剂、润湿分散助剂、填料、流平助剂及消泡助剂，乙组分的制备过程使用到冬用型固化剂、叔胺类固化促进剂，各制备过程分述如下：

1)冬用型固化剂的制备：

将60～80重量份的改性脂环胺加入到分散釜中，在300～500转/min的转速下缓慢加入20～40重量份的改性聚酰胺，之后在800～1000转/min的转速下搅拌15min使其混合搅拌均匀，制得冬用型固化剂备用；

要求改性指环胺的分子量控制在140±5、密度控制在0.94±0.05g/cm³、25℃时粘度控制在170±30mPa·s、胺值控制在300±10mgKOH/g、活泼氢当量为90；

要求改性聚酰胺的分子量控制在600～1000、密度控制在1.0±0.1g/cm³、粘度控制在18000±2000mPa·s、胺值控制在220±20mgKOH/g、活泼氢当量为195；

2)甲组分的制备：

将35～45重量份的环氧树脂、5～8重量份的活性稀释剂依次加入到分散釜中并在1000～1500转/min的转速下搅拌10分钟，在600～800转/min的分散速度下加入1～2重量份的润湿分散助剂且在1000～1500转/min的转速下继续搅拌10分钟；在600～800转/min的分散速度下再加入0.5～1重量份的防沉助剂且在1000～1500转/min的转速下继续搅拌10分钟；在600～800转/min的分散速度下再加入40～45重量份的填料且在1000～1500转/min的转速下继续搅拌15分钟；在600～800转/min的分散速度再下加入5～10重量份的无溶剂色浆且在1000～1500转/min的转速下继续搅拌15分钟；在600～800转/min的分散速度下加入0.5～1重量份的流平助剂和0.5～1重量份的消泡助剂且在以1000～1500转/min的转速下继续搅拌30分钟，之后用40目筛网过滤后制备出甲组分，将甲组分包装待用；

上述环氧树脂是E51；

上述活性稀释剂是501；

上述润湿分散助剂是BYK-220S；

上述防沉助剂是BP881、BYK-410中的任一种，或是其两种；

上述填料是石英粉和滑石粉的混合物，按重量份配比是：石英粉:滑石粉＝{0.01～5}:1；

上述无溶剂色浆是无溶剂酞青蓝浆、无溶剂柠檬黄浆、无溶剂钛白浆、无溶剂炭黑浆按照施工颜色需求并按重量份勾兑出的混合色浆，其中无溶剂酞青蓝浆是将100重量份的GEFR170树脂、10重量份的活性稀释剂AGE、5重量份的润湿分散剂BYK一110、10重量份的酞警蓝颜料、100重量份并经600目过筛的石英粉依次加入分散搅拌并在400～600r/min的转速下搅拌10分钟,搅拌均匀后用砂磨机砂磨分散并待细度达到20um时即制备出无溶剂酞警蓝浆；其中无溶剂柠檬黄浆是将100重量份的GEFR170树脂、10重量份的活性稀释剂AGE、100重量份的柠檬黄颜料、4重量份的润湿分散剂BYK一110依次加入分散搅拌并在400～600r/min的转速下搅拌10分钟,搅拌均匀后用砂磨机砂磨分散并待细度达到20um时即制备出无溶剂柠檬黄浆；其中无溶剂钦白浆是将100重量份的GEFR170树脂、10重量份的活性稀释剂AGE、100重量份的锐钦型钦白粉、4重量份的润湿分散剂BYK一110依次加入分散搅拌并在400～600r/min的转速下搅拌10分钟,搅拌均匀后用砂磨机砂磨分散并待细度达到20um时即制备出无溶剂钦白浆；其中无溶剂炭黑浆是将100重量份的GEFR170树脂、10重量份的活性稀释剂AGE、10重量份的炭黑颜料、1重量份的润湿分散剂BYK一110、100重量份并经600目过筛的石英粉依次加入分散搅拌并在400～600r/min的转速下搅拌10分钟,搅拌均匀后用砂磨机砂磨分散并待细度达到20um时即制备出无溶剂炭黑浆；

上述流平助剂是BYK-306；

上述消泡助剂是TEGO-6800、BYK-A530中的任一种，或是其两种；

3)乙组分的制备：

将90～95重量份的冬用型固化剂和5～10重量份的叔胺类固化促进剂一同加入到分散罐中，在600～800转/min分散速度下搅拌10min，制备出乙组分，将乙组分包装待用；

上述叔胺类固化促进剂能在化工市场购得；

4)甲组分和乙组份的使用配比：

使用时按重量份配比，甲组分:乙组分＝{3～5}:1进行充分混合分散，分散均匀制备出适用于低温环境的环氧自流平地坪涂料。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下有益效果：

1、本发明是一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料，制备出冬用型固化剂可以有效弥补脂环胺类玻璃化温度较高及聚酰胺类粘度大、着色性差、光泽性差的缺点，使环氧无溶剂自流平地坪涂料在低温0℃左右较快地得到固化。

2、本发明的一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料，其粘度适中，方便施工，形成的涂膜平整光亮、附着力好、着色力强、耐磨、不浮色发花、各项理化性能优良。

3、本发明的一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料，其生产或是固化过程中不产生挥发性溶剂，更符合环保要求。

具体实施方式

本发明是一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料，下面结合技术方案对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定，但本发明的实施方式不局限于此，一切以技术方案所述内容为准。

下表是实施例1-3按重量份的原料配比构成：

在本发明中，所述冬用型固化剂的制备及作用是：

临时按比例勾兑改性指环胺和改性聚酰胺会造成两种成分混合不均匀，在与甲组分混合后形成的涂膜会因局部干燥速度不同而产生龟裂、皱纹、浮色、开裂等弊病；提前将两种成分充分混合均匀后使用可以避免这些弊病产生。

在本发明中，所述甲组分的制备及作用是：

甲组分的制备过程旨在将各组分分散均匀，避免因混合不均匀而产生无法流平等现象，使用无溶剂色浆是为了使颜料更容易分散，减少因颜料团聚而产生浮色、发花现象。

在本发明中，所述乙组分的制备及作用是：

在冬用型固化剂固化剂中加入固化促进剂是为了加快冬用型固化剂在0℃以下与树脂的反应，使涂料在0℃以下也能迅速固化。

在本发明中，所述甲、乙组分的适用配比及作用是：

按本发明的配比范围来对甲、乙组分进行混合，可以避免固化剂过量造成的暴聚、试用期过短，或者固化剂量不足引起的固化不完全，或不固化。

根据标准GB/T 22374-2008《地坪涂装材料》和HG/T 3829-2006对上表实施例的相关性能进行测试，其测试结果见下表：

根据HG/T 3829-2006中对干燥时间的要求表干≤8h、实干≤24h的要求，在-5℃～10℃区间内选取若干温度进行干燥时间测试，其测试结果见下表：

序号	温度/℃	测试方法	干燥时间/h
				1	-5	GB/T 1728	表干≤8、实干≤24
2	-3	GB/T 1728	表干≤8、实干≤24
				3	0	GB/T 1728	表干≤8、实干≤24
4	2	GB/T 1728	表干≤8、实干≤24
				5	5	GB/T 1728	表干≤8、实干≤24
6	10	GB/T 1728	表干≤8、实干≤24

通过上述测试结果充分说明：

1、本发明的无溶剂环氧自流平地坪涂料，在低温-5～10℃左右能迅速固化，形成的涂膜具有平整光亮、附着力好、着色力强、耐磨、各项理化性能优良等特点，这是由于本发明使用的冬用型固化剂采用改性指环胺和改性聚酰胺复配体系，在保证涂料迅速干燥的同时，有效弥补单一使用脂环胺类作固化剂玻璃化温度较高及单一使用聚酰胺类作固化剂粘度大、着色性差、光泽性差的缺点。

2、本发明的无溶剂环氧自流平地坪涂料中不含溶剂，采用各种无溶剂单色浆进行配色，各种如溶剂单色浆具有分散效果好，因此地坪色泽饱满均一、无浮色发花现象。

3、本发明的无溶剂环氧自流平地坪涂料，其生产或是固化过程中不产生挥发性溶剂，更符合环保要求。

4、本发明的无溶剂环氧自流平地坪涂料，因为采用了合理的助剂配比、合理的固化剂比例，使涂料在-5～10℃时黏度适中，施工性良好。

上述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种适用于低温环境的无溶剂环氧自流平地坪涂料，该涂料的制备包括冬用型固化剂的制备、甲组分的制备、乙组分的制备、甲组分和乙组份的使用配比四个过程，其中冬用型固化剂的制备过程使用到改性脂环胺和改性聚酰胺，甲组分的制备过程使用到环氧树脂、活性稀释剂、无溶剂色浆、防沉助剂、润湿分散助剂、填料、流平助剂及消泡助剂，乙组分的制备过程使用到冬用型固化剂、叔胺类固化促进剂，其特征是：

1)冬用型固化剂的制备：

将60～80重量份的改性脂环胺加入到分散釜中，在300～500转/min的转速下缓慢加入20～40重量份的改性聚酰胺，之后在800～1000转/min的转速下搅拌15min使其混合搅拌均匀，制得冬用型固化剂备用；

要求改性脂环胺的分子量控制在140±5、密度控制在0.94±0.05g/cm³、25℃时粘度控制在170±30mPa·s、胺值控制在300±10mgKOH/g、活泼氢当量为90；

要求改性聚酰胺的分子量控制在600～1000、密度控制在1.0±0.1g/cm³、粘度控制在18000±2000mPa·s、胺值控制在220±20mgKOH/g、活泼氢当量为195；

2)甲组分的制备：

将35～45重量份的环氧树脂、5～8重量份的活性稀释剂依次加入到分散釜中并在1000～1500转/min的转速下搅拌10分钟，在600～800转/min的分散速度下加入1～2重量份的润湿分散助剂且在1000～1500转/min的转速下继续搅拌10分钟；在600～800转/min的分散速度下再加入0.5～1重量份的防沉助剂且在1000～1500转/min的转速下继续搅拌10分钟；在600～800转/min的分散速度下再加入40～45重量份的填料且在1000～1500转/min的转速下继续搅拌15分钟；在600～800转/min的分散速度再下加入5～10重量份的无溶剂色浆且在1000～1500转/min的转速下继续搅拌15分钟；在600～800转/min的分散速度下加入0.5～1重量份的流平助剂和0.5～1重量份的消泡助剂且在以1000～1500转/min的转速下继续搅拌30分钟，之后用40目筛网过滤后制备出甲组分，将甲组分包装待用；

上述环氧树脂是E51；

上述活性稀释剂是501；

上述润湿分散助剂是BYK-220S；

上述防沉助剂是BP881、BYK-410中的任一种，或是其两种；

上述填料是石英粉和滑石粉的混合物，按重量份配比是：石英粉:滑石粉＝{0.01～5}:1；

上述无溶剂色浆是无溶剂酞菁蓝浆、无溶剂柠檬黄浆、无溶剂钛白浆、无溶剂炭黑浆按照施工颜色需求并按重量份勾兑出的混合色浆，其中无溶剂酞菁 蓝浆是将100重量份的GEFR170树脂、10重量份的活性稀释剂AGE、5重量份的润湿分散剂BYK-110、10重量份的酞菁蓝颜料、100重量份并经600目过筛的石英粉依次加入分散搅拌并在400～600r/min的转速下搅拌10分钟,搅拌均匀后用砂磨机砂磨分散并待细度达到20μm时即制备出无溶剂酞菁蓝浆；其中无溶剂柠檬黄浆是将100重量份的GEFR170树脂、10重量份的活性稀释剂AGE、100重量份的柠檬黄颜料、4重量份的润湿分散剂BYK-110依次加入分散搅拌并在400～600r/min的转速下搅拌10分钟,搅拌均匀后用砂磨机砂磨分散并待细度达到20μm时即制备出无溶剂柠檬黄浆；其中无溶剂钛白浆是将100重量份的GEFR170树脂、10重量份的活性稀释剂AGE、100重量份的锐钛型钛白粉、4重量份的润湿分散剂BYK-110依次加入分散搅拌并在400～600r/min的转速下搅拌10分钟,搅拌均匀后用砂磨机砂磨分散并待细度达到20μm时即制备出无溶剂钛白浆；其中无溶剂炭黑浆是将100重量份的GEFR170树脂、10重量份的活性稀释剂AGE、10重量份的炭黑颜料、1重量份的润湿分散剂BYK-110、100重量份并经600目过筛的石英粉依次加入分散搅拌并在400～600r/min的转速下搅拌10分钟,搅拌均匀后用砂磨机砂磨分散并待细度达到20μm时即制备出无溶剂炭黑浆；

上述流平助剂是BYK-306；

上述消泡助剂是TEGO-6800、BYK-A530中的任一种，或是其两种；

3)乙组分的制备：

将90～95重量份的冬用型固化剂和5～10重量份的叔胺类固化促进剂一同加入到分散罐中，在600～800转/min分散速度下搅拌10min，制备出乙组分，将乙组分包装待用；

4)甲组分和乙组份的使用配比：

使用时按重量份配比，甲组分:乙组分＝{3～5}:1进行充分混合分散，分散均匀制备出适用于低温环境的环氧自流平地坪涂料。