CN111334159A - 塑胶跑道无溶剂底漆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，所述A组分按重量份包括以下成分：环氧树脂40‑50份、鳞片状填料20‑30份、丙烯酸树脂4‑8份、钛酸酯3‑6份、2‑胺乙基亚乙基脲2‑5份、二氧化硅1‑3份、乳酸0.5‑2.5份以及消泡剂0.1‑0.5份；所述B组分包括质量分数比为1：（0.5‑0.8）的三乙烯四胺以及己二胺。本发明具有提高无溶剂底漆吸附性能的效果。

Description

塑胶跑道无溶剂底漆
技术领域
本发明涉及跑道材料的技术领域，尤其是涉及塑胶跑道无溶剂底漆。
背景技术
通常说的跑道是指学校或专业体育场中常用的田径场跑道，跑道有标准跑道和非标准跑道之分，标准跑道是指周长为400米，半径为36.5米(另外还有36米和37.898米两种)的跑道，非标准跑道的尺寸是根据场地用地面积形状和大小而进行适当地调整的，常见的周长为200米或300米。跑道根据其施工的结构、用料可分为：预制型塑胶跑道、全塑型塑胶跑道、混合型塑胶跑道、复合型塑胶跑道以及透气型塑胶跑道。
跑道的制备工艺通常包括混凝土底材打磨、底漆涂覆、后道漆涂覆、基材铺设等步骤，其中底漆的选择至关重要。工业制备塑胶跑道时，通常会选用无溶剂底漆，无溶剂底漆是一种不含溶剂无焦油的漆料，漆固体分含量高达95％以上，粘度较高，干燥、固化过程中不是靠溶剂的挥发，而完全依赖于自身的固化反应，因此，无溶剂底漆中VOC排放含量较低，更加环保。
目前，公告号为CN102533052B的中国发明专利公开了一种无溶剂型环氧富锌底漆，包括A组分和B组分，所述A组分主要包括下述重量份的各成分：液态环氧树脂20～50份、活性稀释剂5～20份、锌粉60～80份、附着力促进剂4～10份；所述B组分包括下述重量份的各成分：腰果酚改性胺20～60份、酮亚胺20～60份、附着力促进剂0.5～1.5份、活性稀释剂5～20份。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：无溶剂底漆涂覆成膜后与混凝土底材的渗透吸附效果决定了塑胶跑道的品质，上述方案仅采用附着力促进剂提高无溶剂底漆的吸附性，效果欠佳。
发明内容
本发明的目的是提供塑胶跑道无溶剂底漆，其具有提高无溶剂底漆吸附性能的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，所述A组分按重量份包括以下成分：环氧树脂40-50份、丙烯酸树脂4-8份、钛酸酯3-6份、二氧化硅1-3份以及消泡剂0.1-0.5份；
所述B组分包括质量分数比为1：(0.5-0.8)的三乙烯四胺以及己二胺。
通过采用上述技术方案，混凝土中的主要金属元素包括铁，铁元素外围的空轨道较多，且其晶格间的间距、原子反应的活性决定了其与钛酸酯的分子基团具有相互选择性，使得两者之间形成配位键，从而提高底漆在混凝土底材表面的润湿性，使钛酸酯吸附在混凝土的表面甚至渗透至混凝土中，从而提高了底漆与混凝土底材之间的黏附效果，以此提高了无溶剂底漆的吸附性；
钛酸酯中的长链脂肪酸酯基易与无机混凝土底材表面的吸附水经水解而结合，从而进一步提高底漆与混凝土底材之间的吸附效果；
丙烯酸树脂分子结构中的羧基对于环氧树脂分子结构中的环氧基具有开环作用，开环后，三乙烯四胺与己二胺均与环氧树脂发生交联固化反应，从而制备底漆；
三乙烯四胺分子中的活泼氢数量大于己二胺分子中活泼氢的数量，其与环氧树脂之间的反应活性大于己二胺与环氧树脂之间的反应活性，因此，三乙烯四胺的用量大于己二胺的用量；己二胺固化后耐水性强，从而具有提高底漆的耐水性能的作用；
二氧化硅分子中的硅元素具有良好的渗透性，极易穿过混凝土底材的表层渗透至其内部，有利于提高底漆与混凝土底材之间的层间吸附性能；二氧化硅还具有提高各成分之间悬浮稳定性的作用，从而防止成分下沉而影响成分之间的交联固化效率。
本发明进一步设置为：所述A组分中还包括2-胺乙基亚乙基脲2-5份。
通过采用上述技术方案，由于混凝土底材为硅酸盐系无机材料，2-胺乙基亚乙基脲与硅酸盐类的混凝土底材具有强渗透性和较低的表面张力，从而提高底漆与混凝土底材之间的吸附性。
本发明进一步设置为：所述A组分中还包括乳酸0.5-2.5份。
通过采用上述技术方案，乳酸分子结构中含有羟基，羟基与混凝土底材表面的氧原子以及氢氧基团反应键合，从而提高底漆与混凝土底材之间的层间吸附力，以此提高底漆与混凝土底材之间的吸附效果；
乳酸分子结构中还含有羧基，羧基有利于促进环氧树脂中的环氧基开环，从而提高环氧树脂与三乙烯四胺以及己二胺之间的交联反应效率。
本发明进一步设置为：所述A组分中还包括鳞片状填料20-30份。
通过采用上述技术方案，鳞片状填料具有切断漆膜中的毛细孔、屏蔽腐蚀因子透过的作用；平行交叠的鳞片在漆膜中起到迷宫效应，延长了腐蚀因子进入漆膜的途径，从而提高了底漆层的防腐蚀能力。
本发明进一步设置为：所述鳞片状填料为鳞片云母或鳞片石墨。
通过采用上述技术方案，鳞片云母与鳞片石墨与其他成分不反应、不互溶，当底漆干燥后，部分鳞片云母与鳞片石墨颗粒浮在底漆层的表面，从而增大底漆层表面的粗糙度，以此增大底漆层的表面张力，同时还增大了底漆与混凝土底材之间的接触面积，从而提高了底漆与混凝土底材之间的层间附着力。
本发明进一步设置为：所述鳞片状填料的粒径为0.15-0.85mm。
通过采用上述技术方案，鳞片状填料的粒径控制在0.15-0.85mm，避免鳞片状填料的粒径过大而造成底漆层表面积过大而提高其涂覆成本，同时避免鳞片状填料的粒径过小导致底漆层表面的粗糙度不足而影响其与混凝土底材之间的吸附效果。
本发明进一步设置为：所述A组分与所述B组分的重量比为(4～6.6)∶1。
通过采用上述技术方案，将A组分与B组分的重量比控制在合适的范围内，从而确保A组分与B组分之间的交联固化反应效果。
本发明进一步设置为：所述消泡剂为氨基硅氧烷、烷基硅氧烷或T-丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。
通过采用上述技术方案，氨基硅氧烷、烷基硅氧烷以及T-丙基三甲氧基硅烷不仅均为有机硅类消泡剂，三者的化学性质稳定、挥发性低、无毒环保，且消泡能力突出，因此，选用三者中的一种作为消泡剂使用；
由于混凝土底材中包括铁、铝等多种金属，氨基硅氧烷、烷基硅氧烷以及T-丙基三甲氧基硅烷在金属表面作用时通过燕尾模效应以及与金属之间的相互作用力完成向金属内部的渗透；氨基硅氧烷、烷基硅氧烷以及T-丙基三甲氧基硅烷分子结构中均含有硅氧基，硅氧基还可直接与金属表面的氧化物反应形成共价键与配位键，从而使得三者还兼具提高底漆与混凝土底材之间的层间吸附力的作用，以此提高底漆的吸附性。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.钛酸酯与混凝土底材中的金属元素铁具有相互选择性，两者之间发生键合反应形成配位键，从而提高了底漆在混凝土底材表面的润湿性，使钛酸酯吸附在混凝土的表面甚至渗透至混凝土中，提高了底漆与混凝土底材之间的黏附效果，以此提高了无溶剂底漆的吸附性；
2.钛酸酯分子结构中的长链脂肪酸酯基还与无机混凝土底材表面的吸附水经水解而结合，从而进一步提高底漆与混凝土底材之间的吸附效果；
3.2-胺乙基亚乙基脲与硅酸盐类的混凝土底材具有强渗透性和较低的表面张力，从而提高底漆与混凝土底材之间的吸附性；
4.乳酸分子结构中的羟基与混凝土底材表面的氧原子以及氢氧基团反应键合，从而提高底漆与混凝土底材之间的层间吸附力，以此提高底漆的吸附效果；
5.鳞片云母与鳞片石墨增大了底漆层表面的粗糙度，同时还增大了底漆与混凝土底材之间的接触面积，从而提高了底漆与混凝土底材之间的层间附着力。
具体实施方式
实施例1，为本发明公开的塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，A组分与B组分按重量份包括以下成分：
Figure BDA0002405021070000041
鳞片石墨的粒径为0.45mm。
实施例2，为本发明公开的塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，A组分与B组分按重量份包括以下成分：
Figure BDA0002405021070000042
鳞片石墨的粒径为0.45mm。
实施例3，为本发明公开的塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，A组分与B组分按重量份包括以下成分：
Figure BDA0002405021070000043
鳞片石墨的粒径为0.45mm。
实施例4，与实施例1的区别在于鳞片石墨的粒径为0.15mm。
实施例5，与实施例1的区别在于鳞片石墨的粒径为0.3mm。
实施例6，与实施例1的区别在于鳞片石墨的粒径为0.6mm。
实施例7，与实施例1的区别在于鳞片石墨的粒径为0.85mm。
实施例8，为本发明公开的塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，A组分与B组分按重量份包括以下成分：
Figure BDA0002405021070000051
鳞片石墨的粒径为0.45mm。
实施例9，为本发明公开的塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，A组分与B组分按重量份包括以下成分：
Figure BDA0002405021070000052
鳞片石墨的粒径为0.45mm。
实施例10，为本发明公开的塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，A组分与B组分按重量份包括以下成分：
Figure BDA0002405021070000053
鳞片石墨的粒径为0.45mm。
实施例11，为本发明公开的塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，A组分与B组分按重量份包括以下成分：
Figure BDA0002405021070000054
Figure BDA0002405021070000061
鳞片石墨的粒径为0.45mm。
对比例1，与实施例1的区别在于删除钛酸酯成分。
对比例2，与实施例1的区别在于删除2-胺乙基亚乙基脲成分。
对比例3，与实施例1的区别在于删除乳酸成分。
对比例4，与实施例1的区别在于删除鳞片状填料成分。
对比例5，与实施例1的区别在于鳞片石墨的粒径为0.1mm。
对比例6，与实施例1的区别在于鳞片石墨的粒径为0.9mm。
对比例7，与实施例1的区别在于删除消泡剂成分。
性能检测试验
对由实施例1-11以及对比例1-7的成分制备的底漆涂层进行取样，并对样品进行以下性能测试试验：
附着性能测试：底漆涂层附着性能采用ISO-2409划格法进行测试，划格间距1mm；
测试结果分为6级：0级：完全光滑，无任何方格分层；1级：交叉处有小块的剥离，影响面积为5％左右；2级：交叉点沿边缘剥落，影响面积为5－15％；3级：沿边缘整条剥落，影响面积15－35％；4级：沿边缘整条剥落，有些格子部分或全部剥落，影响面积35－65％；5级：任何大于4级的剥落级别；测试结果记录于表1。
表1-实施例1-11以及对比例1-7中样品的附着性能测试数据
Figure BDA0002405021070000062
Figure BDA0002405021070000071
根据表1中实施例1-3中样品的剥落等级测试结果可知：将A组分与B组分的配比量以及成分的添加量控制在合适的范围内，可确保底漆的吸附性能。
根据表1中实施例1以及对比例1中样品的剥落等级测试结果可知：钛酸酯对于提高底漆的吸附性能具有促进作用。
根据表1中实施例1以及对比例2中样品的剥落等级测试结果可知：2-胺乙基亚乙基脲对于提高底漆的吸附性能具有促进作用。
根据表1中实施例1以及对比例3中样品的剥落等级测试结果可知：乳酸对于提高底漆的吸附性能具有促进作用。
根据表1中实施例1以及对比例4中样品的剥落等级测试结果可知：鳞片状填料对于提高底漆的吸附性能具有促进作用。
根据表1中实施例1、实施例4-5以及对比例5-6中样品的剥落等级测试结果可知：鳞片石墨的粒径较小或较大时，鳞片石墨对底漆吸附性能的提升作用在减弱；鳞片石墨的粒径过大或过小时，鳞片石墨对底漆的吸附性能会产生反作用；
当鳞片石墨粒径偏小时，其对提高底漆表面粗糙度的作用减弱，底漆表面张力在减弱，其与混凝土底材之间的吸附性能减弱；而当鳞片石墨粒径偏大时，较大的粒径容易造成涂覆不均，因此可能会影响底漆与混凝土底材之间的吸附作用。
根据表1中实施例1、实施例6-7中样品的剥落等级测试结果可知：B组分中的成分之间的配比过大或过小时，会对底漆的附着性能产生一定的影响，较大或较小的配比会影响三乙烯四胺以及己二胺与环氧树脂之间的交联效果；
根据表1中实施例1、实施例8-9以及对比例7中样品的剥落等级测试结果可知：氨基硅氧烷、烷基硅氧烷以及T-丙基三甲氧基硅烷对提高底漆的吸附性能具有促进作用，且三者的促进作用相当，可任选其中一种使用。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.塑胶跑道无溶剂底漆，包括A组分与B组分，其特征在于：所述A组分按重量份包括以下成分：环氧树脂40-50份、丙烯酸树脂4-8份、钛酸酯3-6份、二氧化硅1-3份以及消泡剂0.1-0.5份；
所述B组分包括质量分数比为1：（0.5-0.8）的三乙烯四胺以及己二胺。
2.根据权利要求1所述的塑胶跑道无溶剂底漆，其特征在于：所述A组分中还包括2-胺乙基亚乙基脲2-5份。
3.根据权利要求1所述的塑胶跑道无溶剂底漆，其特征在于：所述A组分中还包括乳酸0.5-2.5份。
4.根据权利要求1所述的塑胶跑道无溶剂底漆，其特征在于：所述A组分中还包括鳞片状填料20-30份。
5.根据权利要求4所述的塑胶跑道无溶剂底漆，其特征在于：所述鳞片状填料为鳞片云母或鳞片石墨。
6.根据权利要求4所述的塑胶跑道无溶剂底漆，其特征在于：所述鳞片状填料的粒径为0.15-0.85mm。
7.根据权利要求1所述的塑胶跑道无溶剂底漆，其特征在于：所述A组分与所述B组分的重量比为(4～6.6)∶1。
8.根据权利要求1所述的塑胶跑道无溶剂底漆，其特征在于：所述消泡剂为氨基硅氧烷、烷基硅氧烷或T-丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。
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