CN105462442B - 一种环保型环氧树脂涂料、环保卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型环氧树脂涂料、环保卷材及其制备方法，该涂料由重量比为10:3～6的A组分和B组分组成；其中，以质量百分数计，A组分的组成为：双酚F环氧树脂35～60％；脂环族环氧树脂10～25％；增韧剂1～5％；偶联剂0.5～1％；消泡剂0.1～0.5％；流平剂0.1～0.5％；色浆1～5％；其余为环保填料；B组分的组成为：固化剂89～96％；环氧树脂1～5％；其余为固化促进剂。本发明采用双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂以及环保填料作为涂料的组分，既未给本发明填料引入易挥发有害物质，同时还保证了涂料的低密度，耐磨、耐水、柔韧、舒适等特性。

Description

一种环保型环氧树脂涂料、环保卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子涂料技术领域，尤其涉及一种环保型环氧树脂涂料、环保卷材及其制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人工工资的不断上涨，环保意识的加强，人们对卷材的选择逐渐向环保化、简单化、无害化方面转变。
目前，比较普遍的家庭、商业空间装修卷材主要分为块材和卷材两类卷材。
其中，块材主要有瓷砖、强化地板、实木地板等，瓷砖的辐射性物质越来越受到关注，强化地板含有三聚氰胺和甲醛，实木地板比较昂贵，而且这类块材卷材铺装比较麻烦，所需耗费人工较多。
卷材主要为PVC地板，PVC地板虽然整体性很好，但是耐压性很差，易导致家具所在位置处地板的凹陷；另外，PVC地板中含有的增塑剂和氯离子是对人、对环境较大的危害。
申请公布号为CN102690600A的发明专利申请公布了一种环保型水性涂料及其制备方法，含有去离子水、成膜助剂、湿润剂、分散剂、纳米材料、填料、天然植物水性树脂、天然植物水性色浆、抗划伤或增滑剂。该制备方法包括：A、制备水性分散体；B、把步骤A所得的水性分散体加入搅拌的乳液中，再加入成膜助剂搅拌分散均匀；C、加入颜料；D、补水并调为25℃时斯托默粘度为65～90KU。该涂料降低了有机化合物的挥发量及重金属含量，是一种安全环保的涂料。
申请公布号为CN101085898A的发明专利申请公开了一种环保型常温固化水性环氧树脂涂料及其制备方法，该水性环氧树脂涂料为双组份涂料，由水性环氧树脂固化剂和环氧树脂两部分组成，以重量百分数计，原料组成为环氧树脂22～35；水性环氧树脂固化剂20～36；去离子水40～50；其中，水性环氧树脂固化剂的原料组成为环氧树脂15～35；脂肪族多乙烯多胺8～20；溶剂12～35；环氧丙烷丁基醚8～18；醋酸2～8；去离子水10～25；所述的溶剂为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或混合。该涂料具有成本低廉、无毒环保、性能优良等特点。
申请公布号为CN101659828A的发明专利申请公开了一种高耐磨环保地坪涂料，该涂料包括主原料A、B组分，各组分的组成及重量百分比为：A组分，环氧树脂55～80；活性稀释剂1～15；耐磨剂2～10；色浆16～28；消泡剂0.5～1；流平剂0.5～1；B组分，固化剂75～90；促进剂5～10；耐磨剂5～15；A、B组分配比为2:1；其中，环氧树脂为双酚A型的低分子量液体环氧树脂(E20、128、E44)中的一种；活性稀释剂为C12～C14缩水甘油醚、丙烯酸酯缩水甘油醚中的一种；耐磨剂为纳米级氧化铝、纳米级二氧化硅中的一种；消泡剂为BYK066；流平剂为BYK354；固化剂为多胺基酰胺固化剂、低游离甲苯二异氧酸固化剂、聚酰胺固化剂；促进剂为混合K54环氧促进剂。该地坪涂料也具有环保性好，耐磨性强，使用寿命长，不易脱皮、粉化等优点。
虽然，上述涂料均为环保涂料，但其仍无法保证完全无挥发性有害物质产生，因此，有必要研究一种可实现零有害挥发物质的地面涂料，以满足消费者的需求。
发明内容
本发明提供了一种环保型环氧树脂涂料、环保卷材及其制备方法，该环氧树脂涂料密度低，耐磨性、耐水性、柔韧性、舒适性好，且无甲醛、无有害物质挥发。
一种环保型环氧树脂涂料，由重量比为10:3～6的A组分和B组分组成；
其中，以质量百分数计，A组分的组成为：
其余为环保填料；
B组分的组成为：
固化剂 89～96％；
环氧树脂 1～5％；
其余为固化促进剂。
作为优选，所述环保型环氧树脂涂料，由重量比为10:3～6的A组分和B组分组成；
其中，以质量百分数计，A组分的组成为：
其余为环保填料；
B组分的组成为：
固化剂 90～95％；
环氧树脂 2～5％；
其余为固化促进剂。
作为优选，所述的脂环族环氧树脂的粘度为200～1000cps，环氧当量为120～200g/eq，该类脂环族环氧树脂粘度低、无挥发物、环氧当量适合、硬度优异。
作为优选，所述的双酚F环氧树脂的环氧当量为140～200g/eq。该双酚F环氧树脂粘度不高，固含量百分百，粘结性能优异、渗透性强且机械性能好。
作为优选，所述的环保填料为木粉、竹粉、坚果壳粉、软木颗粒中的至少一种。
更优选，所述的环保填料为木粉和竹粉的混合物，其中，木粉与竹粉的质量比为1～1.5:1。
更优选，所述的环保填料的细度为200～1000目，环保填料细度的目数不宜太低，会影响卷材平整度；若目数太高，则会提高涂料的吸油率，且流平性差。
具体地，所述的增韧剂为带环氧基团的活性增韧剂或者改性环氧树脂的至少一种；所述的偶联剂为KH550、KH560中的至少一种；所述流平剂为BYK、R650、ST 336F中的至少一种；所述消泡剂为ST550、BYK05中的至少一种；所述固化剂为聚酰胺类固化剂、聚醚胺固化剂、脂环胺固化剂中的至少一种；所述环氧树脂为E44、YD128中的至少一种；所述固化促进剂为MP-30、K54的至少一种。
本发明提供了一种环保卷材，包括从上至下通过所述的环保型环氧树脂涂料依次相互粘接的环保型环氧树脂表层、原纸中间层、玻璃纤维毡层和环保型环氧树脂底层。
作为优选，所述原纸中间层中的原纸为钛粉纸或木浆牛皮纸，克重为120～400g/m2；所述玻璃纤维毡层中的玻璃纤维毡的克重为100～350g/m2。选用适宜克重的原料，能够增加产品的强度，且不影响卷材的平整度和柔韧性。
本发明还提供了一种所述环保卷材的制备方法，包括：
(1)将原纸浸渍于所述环保型环氧树脂涂料中，固化后，形成原纸中间层；
(2)在所述原纸中间层的一面涂布环氧树脂涂料，并与玻璃纤维毡粘结复合，固化后，形成玻璃纤维毡层；
(3)在原纸中间层的另一面以及玻璃纤维毡层上，涂布环保型环氧树脂涂料，固化后，形成环氧树脂表层和环氧树脂底层；
(4)压制定型、冷却、切边收卷，得到所述环保卷材。
作为优选，步骤(1)中，固化温度为70～90℃，时间为15～20分钟；步骤(2)中，固化温度为90～120℃，时间为15～20分钟；步骤(3)中，固化温度为90～120℃，时间为10～16分钟；步骤(4)中，压制定型的温度为150～170℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂以及环保填料作为涂料的组分，既未给本发明填料引入易挥发有害物质，同时还保证了涂料的低密度，耐磨、耐水、柔韧、舒适等特性。
(2)本发明采用木粉、竹粉、坚果壳、软木颗粒等作为主要填料，材质密度低、质轻，不含挥发性物质、辐射物质，环保，热传导低，保暖性好，且有利于生物质的回收利用。与常规卷材地板比较，耐磨性、耐水性和抗划伤性并没有降低。
(3)本发明在制备工艺中采用烘烤压制定型的方法，尺寸稳定性好，去除了少量助剂所带入的挥发性物质。
(4)本发明卷材为卷材，整体性好，缝隙少，铺装方便，大大减少了铺装工时。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明做进一步说明。
下列实施例中所涉及的材料来源为：双酚F环氧树脂YD170(南亚环氧树脂昆山有限公司)，脂环族环氧树脂CELLOXIDE 2021P(江杉化学有限公司)，增韧剂ZR41(深圳飞盛达新材料)，偶联剂KH550(毕克助剂有限公司)，消泡剂ST550\流平剂ST336F(三拓化学)，色浆(上海正安工贸)，木粉、竹粉(高科复材有限公司)，固化剂DY230、固化剂1,3BAC(连晟化学)、固化促进剂DMP-30(羽帆化工科技)，环氧树脂E44(嘉兴化工集团)。
实施例1
一、环保型环氧树脂涂料的制备
分别制备环氧树脂的两个组分，其中，
A组分的制备：将55份环氧当量为170g/eq的双酚F环氧树脂YD170、10份粘度为300Cps、环氧当量为130g/eq的脂环族环氧树脂CELLOXIDE 2021P，5份增韧剂ZR41，在转数为600r/min的条件下，搅拌30分钟，再加入0.5份偶联剂KH550、0.3份消泡剂ST550、0.2份流平剂ST336F、4份色浆、25份250目的木粉，在转数为900r/min的条件下，搅拌30分钟，得到A组分。
B组分的制备：将70份固化剂DY230，20份固化剂1,3BAC置于反应釜中，加入5份环氧树脂E44，60℃下反应1小时，温度冷却至35℃以下，加入5份固化促进剂DMP-30，得到B组分。
A、B组分按10:5的重量比混合，搅拌均匀后，抽真空，制得环保型环氧树脂涂料。
二、环保卷材的制备
具体步骤如下：
(1)将300g/m2的原木浆牛皮纸浸渍于所述环保型环氧树脂涂料中，通过挤压，将原木浆牛皮纸表面多余的环保型环氧树脂涂料挤出，在90℃下固化15min，形成原纸中间层；
(2)在所述原纸中间层的一面涂布环保型环氧树脂涂料，并与克重为150g/m2的玻璃纤维毡粘结复合，在90℃下固化20min，形成玻璃纤维毡层；
(3)在原纸中间层的另一面以及玻璃纤维毡层上涂布环保型环氧树脂涂料，在120℃下固化12min，形成环保型环氧树脂表层和环保型环氧树脂底层；
(4)160℃下压制定型、冷却、切边收卷，得到所述环保卷材。
经测试：总有机挥发物为5g/m2(GB 18586-2001)，柔韧性为φ2mm(检测标准GB1731)，耐磨性0.003g，密度0.97g/cm3。
实施例2
一、环保型环氧树脂涂料的制备
分别制备环氧树脂的两个组分，其中，
A组分的制备：将50份环氧当量为170g/eq的双酚F环氧树脂YD170、20份粘度为340Cps、环氧当量为200g/eq的脂环族环氧树脂CELLOXIDE 2081，3份增韧剂ZR41，在转数为600r/min的条件下，搅拌30分钟，再加入0.5份偶联剂KH550、0.2份消泡剂ST550、0.3份流平剂ST336F、3份色浆、13份300目木粉、10份600目竹粉，在转数为1000r/min的条件下，搅拌25分钟，得到A组分。
B组分的制备：将40份固化剂DY230，50份固化剂1,3BAC置于反应釜中，加入5份环氧树脂E44，60℃下反应1小时，温度冷却至35℃以下，加入5份固化促进剂DMP-30，得到B组分。
A、B组分按10:4的重量比混合，搅拌均匀后，抽真空，制得环保型环氧树脂涂料。
二、环保卷材的制备
具体步骤如下：
(1)将200g/m2的原木浆牛皮纸浸渍于所述环保型环氧树脂涂料中，通过挤压，将原木浆牛皮纸表面多余的环保型环氧树脂涂料挤出，在80℃下固化20min，形成原纸中间层；
(2)在所述原纸中间层的一面涂布环保型环氧树脂涂料，并与克重为200g/m2的玻璃纤维毡粘结复合，在120℃下固化12min，形成玻璃纤维毡层；
(3)在原纸中间层的另一面以及玻璃纤维毡层上涂布环保型环氧树脂涂料，在100℃下固化15min，形成环保型环氧树脂表层和环保型环氧树脂底层；
(4)160℃下压制定型、冷却、切边收卷，得到所述环保卷材。
经测试：总有机挥发物为4g/m2(GB 18586-2001)，柔韧性为φ1.5mm(检测标准GB1731)，耐磨性0.003g，密度0.11g/cm3。
实施例3
一、环保型环氧树脂涂料的制备
分别制备环氧树脂的两个组分，其中，
A组分的制备：将50份环氧当量为175g/eq的双酚F环氧树脂YD170、20份粘度为350Cps、环氧当量为135g/eq的脂环族环氧树脂CELLOXIDE 2021P，3份增韧剂ZR41，在转数为600r/min的条件下，搅拌30分钟，再加入0.5份偶联剂KH550、0.2份消泡剂ST550、0.3份流平剂ST336F、3份色浆、10份600目坚果壳粉、10份800目竹粉、3份200目软木颗粒，在转数为1000r/min的条件下，搅拌20分钟，得到A组分。
B组分的制备：将40份固化剂DY230，50份固化剂1,3BAC置于反应釜中，加入5份环氧树脂E44，60℃下反应1小时，温度冷却至35℃以下，加入5份固化促进剂DMP-30，得到B组分。
A、B组分按10:4的重量比混合，搅拌均匀后，抽真空，制得环保型环氧树脂涂料。
二、环保卷材的制备方法与实施例1相同
经测试：总有机挥发物为3g/m2(GB 18586-2001)，柔韧性为φ1.5mm(检测标准GB1731)，耐磨性0.003g，密度0.10g/cm3。
对比例1
一、环保型环氧树脂涂料的制备
分别制备环氧树脂的两个组分，其中，
A组分的制备：将35份环氧当量为170g/eq的双酚F环氧树脂YD170、30份粘度为300Cps、环氧当量为130g/eq的脂环族环氧树脂CELLOXIDE 2021P，20份增韧剂ZR41在转数为600r/min的条件下，搅拌30分钟，再加入0.5份偶联剂KH550、0.3份消泡剂ST550、0.2份流平剂ST336F、4份色浆、10份250目的木粉，在转数为900r/min的条件下，搅拌30分钟，得到A组分。
B组分的制备：将70份固化剂DY230，20份固化剂1,3BAC置于反应釜中，加入5份环氧树脂E44，60℃下反应1小时，温度冷却至35℃以下，加入5份固化促进剂DMP-30，得到B组分。
A、B组分按10:5的重量比混合，搅拌均匀后，抽真空，制得环保型环氧树脂涂料。
二、环保卷材的制备方法与实施例1相同
经测试：总有机挥发物为100g/m2(GB 18586-2001)，柔韧性为φ9mm(检测标准GB1731)，耐磨性0.03g，密度1.5g/cm3。
对比例2
一、环保型环氧树脂涂料的制备
分别制备环氧树脂的两个组分，其中，
A组分的制备：将55份环氧当量为170g/eq的双酚F环氧树脂YD170、10份二甲苯，5份增韧剂ZR41，在转数为600r/min的条件下，搅拌30分钟，再加入0.5份偶联剂KH550、0.3份消泡剂ST550、0.2份流平剂ST336F、4份色浆、25份250目的木粉，在转数为900r/min的条件下，搅拌30分钟，得到A组分。
B组分的制备：将70份固化剂DY230，20份固化剂1,3BAC置于反应釜中，加入5份环氧树脂E44，60℃下反应1小时，温度冷却至35℃以下，加入5份固化促进剂DMP-30，得到B组分。
A、B组分按10:5的重量比混合，搅拌均匀后，抽真空，制得环保型环氧树脂涂料。
二、环保卷材的制备方法与实施例1相同
经测试：总有机挥发物为155g/m2(GB 18586-2001)，柔韧性为(检测标准GB1731)，耐磨性0.02g，密度0.13g/cm3。
对比例3
一、环保型环氧树脂涂料的制备
分别制备环氧树脂的两个组分，其中，
A组分的制备：将55份环氧当量为170g/eq双酚F环氧树脂YD170、10份粘度为300Cps、环氧当量为130g/eq的脂环族环氧树脂CELLOXIDE 2021P，5份增韧剂ZR41在转数为600r/min的条件下，搅拌30分钟，再加入0.5份偶联剂KH550、0.3份消泡剂ST550、0.2份流平剂ST336F、4份色浆、25滑石粉，在转数为900r/min的条件下，搅拌30分钟，得到A组分。
B组分的制备：将70份固化剂DY230，20份固化剂1,3BAC置于反应釜中，加入5份环氧树脂E44，60℃下反应1小时，温度冷却至35℃以下，加入5份固化促进剂DMP-30，得到B组分。
A、B组分按10:5的重量比混合，搅拌均匀后，抽真空，制得环保型环氧树脂涂料。
二、环保卷材的制备方法与实施例1相同
经测试：总有机挥发物为35g/m2(GB 18586-2001)，柔韧性为(检测标准GB1731)，耐磨性0.01g，密度1.97g/cm3。

Claims (6)

1.一种环保卷材，为层状结构，其特征在于，包括从上至下通过环保型环氧树脂涂料依次相互粘接的环保型环氧树脂表层、原纸中间层、玻璃纤维毡层和环保型环氧树脂底层；
所述环保型环氧树脂涂料，由重量比为10:3～6的A组分和B组分组成；
其中，以质量百分数计，A组分的组成为：
B组分的组成为：
固化剂 89～96％；
环氧树脂 1～5％；
其余为固化促进剂；
所述的脂环族环氧树脂的粘度为200～1000cps，环氧当量为120～200g/eq；所述的双酚F环氧树脂的环氧当量为140～200g/eq；所述环保填料为木粉、竹粉、坚果壳粉、软木颗粒中的至少一种。
2.如权利要求1所述的环保卷材，其特征在于，所述环保填料的细度为200～1000目。
3.如权利要求1所述的环保卷材，其特征在于，所述的增韧剂为带环氧基团的活性增韧剂或者改性环氧树脂的至少一种；所述的偶联剂为KH550、KH560中的至少一种；所述流平剂为BYK、R650、ST 336F中的至少一种；所述消泡剂为ST550、BYK05中的至少一种；所述固化剂为聚酰胺类固化剂、聚醚胺固化剂、脂环胺固化剂中的至少一种；所述环氧树脂为E44、YD128中的至少一种；所述固化促进剂为MP-30、K54的至少一种。
4.如权利要求1所述的环保卷材，其特征在于，所述原纸中间层中的原纸为钛粉纸或木浆牛皮纸，克重为120～400g/m2；所述玻璃纤维毡层中的玻璃纤维毡的克重为100～350g/m2。
5.一种如权利要求1或4所述环保卷材的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将原纸浸渍于所述环保型环氧树脂涂料中，固化后，形成原纸中间层；
(2)在所述原纸中间层的一面涂布环氧树脂涂料，并与玻璃纤维毡粘结复合，固化后，形成玻璃纤维毡层；
(3)在原纸中间层的另一面以及玻璃纤维毡层上，涂布环保型环氧树脂涂料，固化后，形成环氧树脂表层和环氧树脂底层；
(4)压制定型、冷却、切边收卷，得到所述环保卷材。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，固化温度为70～90℃，时间为15～20分钟；步骤(2)中，固化温度为90～120℃，时间为15～20分钟；步骤(3)中，固化温度为90～120℃，时间为10～16分钟；步骤(4)中，压制定型的温度为150～170℃。
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