一种水性环氧地坪涂料及其制作方法与施工工艺.pdf

本发明一种水性环氧地坪涂料及其制作方法与施工工艺涉及水性涂料的研制技术及施工工艺，特别是一种双组分水性环氧地坪涂料的配方技术及其施工工艺。该涂料甲组分为低分子量的液态环氧树脂并配以适当比例的活性稀释剂，乙组分是亲水性固化剂为主的分散体，包含水性固化剂、水、耐酸碱耐磨的颜填料、各类助剂等。其生产方法简单，主要为机械分散与混合；该涂料应用在潮湿基面时不用清漆罩面；漆膜除具有油性产品优异的性能外，且具单向透气性，解决了油性产品遇到的由于基层水汽渗透压产生漆膜鼓泡剥离的宿病；该涂料以水为分散介质，无VOC，安全环保，符合日益要求严格的环保要求及使用要求，具有广阔的应用前景。

1、  一种水性环氧地坪涂料，该涂料为甲、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，乙组分是由水性固化剂分散体、水、颜填料以及助剂等组成，其特征在于甲组分其组成及质量百分比为：
            组分                               质量百分比
低分子量液态环氧树脂                           85.0～95.0％
活性稀释剂                                     5.0～15.0％
乙组分其组成及质量百分比为：
            组分                               质量百分比
水性固化剂                                     16.0～40.0％
水                                             10.0～32.0％
颜填料                                         32.0～65.0％
润湿分散剂                                     0.1～0.8％
消泡剂                                         0.1～0.7％
流平剂                                         0.1～0.5％
抗划伤助剂                                     0～2.0％
增稠剂                                         0.1～0.8％
色浆                                           0～3.0％
甲乙两组分的配比(按甲组分包含的环氧基团的物质的量与乙组分包含的氨基活泼氢的物质的量之比计)为，甲组分∶乙组分＝0.8～1.2∶1，

2、  根据权利要求1所述的一种水性环氧地坪涂料，其特征在于所选液态环氧树脂为双酚A型低分子量液态环氧树脂。

3、  根据权利要求1所述的一种水性环氧地坪涂料，其特征在于活性稀释剂是选自烯丙基缩水甘油醚(AGE)、丁基缩水甘油醚(BGE)以及脂肪族长碳链活性稀释剂(D-1214)中的任意一种或是它们的混合物。

4、  根据权利要求1所述的一种水性环氧地坪涂料，其特征在于水性固化剂是选自水性化的改性脂肪胺、水性化的改性聚酰胺、水性化的环氧-多胺加成物中的任意一种。

5、  根据权利要求1所述的一种水性环氧地坪涂料，其特征在于颜填料是选自钛白粉、石英粉、硫酸钡、滑石粉、云母粉中的若干种。

6、  根据权利要求1所述的一种水性环氧地坪涂料，其特征在于抗划伤助剂是选自有机硅氧烷类、有机蜡粉、水性蜡浆中的任意一种或几种。

7、  根据权利要求1所述的一种水性环氧地坪涂料，其特征在于该涂料采用水性通用色浆调色。

8、  一种如权利要求1所述的水性环氧地坪涂料的施工方法，其特征在于首先用水性底漆打底，再用水性环氧腻子和(或)水性砂浆做中层，然后涂装水性环氧色漆作面层，上述漆料均用手持式电动搅拌机充分混匀后在适当的施工时限内施工，薄涂时可采用刷涂或辊涂，厚涂时采用镘涂。

9.  根据如权利要求8所述的水性环氧地坪涂料的施工方法，其特征在于面层用清漆罩面。

10、  一种如权利要求1所述的水性环氧地坪涂料的制作方法，其特征在于甲组分制造方法为：将液态环氧树脂与活性稀释剂用分散机或搅拌机在200～600rpm速度下混合5～15min，包装。
乙组分制造方法为：先将一部分水、助剂和全部颜填料在1000～1800rpm高速分散8～30min后降速，再加入水性固化剂在600～900rpm混合3～10min，继而加入其余助剂及色浆分散8～20min，过滤包装。

一种水性环氧地坪涂料及其制作方法与施工工艺
技术领域
本发明一种水性环氧地坪涂料及其制作方法与施工工艺涉及一种建筑涂料的研制技术与施工技术。特别是地坪涂料的研制技术与施工技术。
技术背景
由于溶剂型地坪涂料中溶剂的存在，对人们的健康造成伤害，对环境造成污染，尤其在当今石油资源紧缺的情况下，溶剂价格上涨迅速，随着涂料产品环保要求的日趋严格和人们对健康的渴求，使得涂料向水性化发展成为必然趋势。
传统的溶剂型涂料由于树脂和固化剂都以分子形式处于溶液中，体系是均相体系，因此固化十分完全，漆膜非常致密，透气性极差，当应用在地下潮气较重的基面时，由于地下水汽的上升对漆膜产生渗透压，当这个渗透压大于漆膜与基层间的附着力时，漆膜被顶起，表现为漆膜鼓泡，这样的例子屡见不鲜。当用液态环氧树脂与水性固化剂配制地坪涂料时，在搅拌状态下，水性固化剂乳化环氧树脂，形成乳液分散体，固化反应首先在界面进行，同时固化剂逐渐扩散到环氧树脂中，进一步使环氧树脂固化，随着固化反应的进行，体系粘度逐渐增大，分子链的活动变得越来越困难，最终固化反应进行不完全，使得漆膜具有透气性。另外再适当调整体系的颜基比，得到不同毛细管孔隙率的漆膜，可以得到相应的不同透气性的漆膜，从而可以从根本上解决由于地下水汽引起漆膜鼓泡的问题。
地坪涂料水性化的关键在于实现固化剂的水性化，美国专利5962629公开了一种制备W/O型聚酰胺环氧树脂固化剂的方法，为双组分水性环氧地坪涂料的配制提供了有力的技术支持。美国专利6277928公开了一种制备可水分散的环氧改性胺固化剂的方法，使水性固化剂的性能有了进一步的提升，使得配制性能优异的水性环氧地坪涂料成为可能。
发明内容
为避免现有溶剂型涂料给环境造成污染、给人身健康带来损害、而且透气性差、不适合在潮湿基面上使用的不足，本发明的目的在于提供一种环保透气型双组分环氧地坪涂料，以满足日趋严格的环保要求以及在潮湿基面上的应用要求。
本发明可以通过以下措施来达到：
一种双组分水性环氧地坪涂料按以下配方来配制：
甲组分其组成及质量百分比为：
组分                                          质量百分比
低分子量液态环氧树脂                          85.0～95.0％
活性稀释剂                                    15.0～5.0％
甲组分制造方法为：将液态环氧树脂与活性稀释剂用分散机或搅拌机在200～600rpm速度下混合5～15min，包装。其中液态环氧树脂是指双酚A型低分子量液态环氧树脂。其环氧值为0.48～0.54，有机氯值≤0.02，粘度≤2.5Pa·s(40℃)，挥发分≤2％。活性稀释剂是指烯丙基缩水甘油醚(AGE)、丁基缩水甘油醚(BGE)以及脂肪族长碳链活性稀释剂(如D-1214)中的任意一种或是它们的混合物。
乙组分其组成及质量百分比为：
组分                                            质量百分比
水性固化剂                                      16.0～40.0％
水                                              10.0～32.0％
颜填料                                          32.0～65.0％
润湿分散剂                                      0.1～0.8％
消泡剂                                          0.1～0.7％
流平剂                                          0.1～0.5％
抗划伤助剂                                      0～2.0％
增稠剂                                          0.1～0.8％
色浆                                            0～3.0％
乙组分制造方法为：先将一部分水、助剂和全部颜填料在1000～1800rpm高速分散8～30min后降速，再加入水性固化剂在600～900rpm混合3～10min，继而加入其余助剂及色浆分散8～20min，过滤包装。
甲乙两组分的配比(按甲组分包含的环氧基团的物质的量与乙组分包含的氨基活泼氢的物质的量之比计)为，甲组分∶乙组分＝0.8～1.2∶1，
其中水性固化剂是选自水性改性胺，具体是选自水性化的改性脂肪胺，包括Shell公司的8537-wy-60，美国气体化工产品有限公司的ANQUAMINE701、ANQUAMINE777，江苏圣杰特种环氧树脂有限公司的HTW-208，以及COGNIS公司生产的WATERPOXY751水性化的改性脂肪胺；水性化的改性聚酰胺包括美国气体化工产品有限公司的WH-900、ANQUAMINE360；水性化的环氧-多胺加成物，如青岛海洋化工研究院生产的WEC-402等，具体可选用其中的任意一种。其中，水性固化剂8537-wy-60为水溶性的改性脂肪胺，不挥发分为59～61％，活泼氢当量(固体)为174，胺值为310～360mgKOH/g；ANQUAMINE777为改性脂肪胺的水乳液，粘度为3～5Pa·s(25℃)，活泼氢当量为200；HTW-208为水溶性的改性脂肪胺，不挥发分为58～62％，活泼氢当量(固体)为174，胺值为300～360；WATERPOXY 751为水溶性的改性脂肪胺，不挥发份为58.5～61.5％，活泼氢当量为225，胺值为174～192mgKOH/g；WH-900为水溶性的改性聚酰胺，树脂份为58～62％，活泼氢当量为210，胺值为170～200mgKOH/g；ANQUAMINE360为水溶性的改性聚酰胺，粘度为4.5Pa·s(25℃)，活泼氢当量为280，胺值为145mgKOH/g；WEC-402为水溶性的环氧-多胺加成物，固含为59～61％，活泼氢当量为216，胺值为170～185mgKOH/g。
上述水性固化剂具有两种功能：其一，能够与环氧树脂的环氧基团反应交联固化；其二，具有乳化功能，能够乳化环氧树脂。两组分混合配合后，在搅拌状态下，水性固化剂乳化环氧树脂形成乳液分散体，固化反应首先在界面进行，同时固化剂逐渐扩散到环氧树脂中，进一步使环氧树脂固化，随着固化反应的进行，体系粘度逐渐增大，分子链的活动变得越来越困难，最终固化反应进行不完全，使得漆膜具有透气性，再适当调整体系的颜基比，便可以得到相应的不同透气性的漆膜，
消泡剂是选自CF245(英国布莱克本化学公司)、SN-DEFOAMER345(日本诺普科助剂有限公司)、SN-DEFOAMER319(日本诺普科助剂有限公司)、A10(深圳海川化工)、A36(深圳海川化工)、AGITAN760(德国明凌)、AGITAN260(德国明凌)、EFKA2526(荷兰埃夫卡助剂公司)中的任意一种或几种。
润湿分散剂是能充分润湿分散下述颜调料的表面活性物质；颜填料是选自钛白粉、石英粉、硫酸钡、滑石粉、云母粉、硅灰石中的若干种。流平剂是有机改性硅氧烷；抗划伤助剂是选自有机硅氧烷类、有机蜡粉、水性蜡浆中地任意一种或几种；增稠剂是选自纤维素类、丙烯酸类、聚氨酯类、膨润土类、气相二氧化硅中的任意一种或几种；该涂料采用水性通用色浆调色。
施工工艺为：首先用按照上述甲乙组分配方调整颜基比研制的水性底漆打底，再用水性环氧腻子和(或)水性砂浆做中层，然后采用按上述甲乙组分配方调整颜基比研制的水性环氧色漆做面漆，在地下水汽较重的基面上应用时不用清漆罩面。上述漆料均用手持式电动搅拌机充分混匀后在适当的施工时限内施工，薄涂时可采用刷涂或辊涂，厚涂时采用镘涂。
本发明与现有环氧地坪技术相比具有突出的优点：
1、VOC含量极低。甲组分采用能参与固化反应的活性物质做稀释剂，既能适当降低体系粘度，有助于环氧树脂的乳化；又能增强漆膜的柔韧性，避免了使用有机溶剂，使得甲组分的VOC含量极低。乙组分体系以水为分散介质，选用溶剂含量低的水性固化剂及消泡剂，使得整个体系有机挥发物含量极低，符合环保要求。
2、采用石英粉、硫酸钡做填充料，使得漆膜耐酸耐碱耐磨，适量湿法绢云母粉可以减少增稠剂的用量，防止涂膜破裂，增加柔韧性，增加储存稳定性。
3、该水性环氧体系在选用环氧加成改性的水性胺做为固化剂时，对众多底材都有很好的附着力，即使是在耐磨骨料地坪上也有优异的附着力。
4、体系的颜基比调节范围较大，可在0.6～2.6之间变动以配制不同性能要求的底漆与面漆。针对基层水汽轻重情况，调整体系颜基比，可研制成不同价格与透气性的涂装系统(颜基比较高的漆膜，毛细管孔隙率较高，透气性好，价格较低)，容易满足不同客户的要求。
具体实施方式
实施例1
甲组分按以下物料及其质量百分比备料：
组分                                          质量百分比
环氧树脂CYD-128                               90.0％
活性稀释剂丁基缩水甘油醚(BGE)                 10.0％
甲组分制造方法为：将液态环氧树脂与活性稀释剂用分散机或搅拌机在200～600rpm速度下混合5～15min，包装。
乙组分按以下物料及其质量百分比备料：
组分                                        质量百分比
水性固化剂THW-208                           30.0％
水                                          22.3％
钛白粉                                      4.0％
石英粉                                      16.0％
硫酸钡                                      14.0％
滑石粉                                      8.0％
云母粉                                          4.0％
润湿分散剂H-100                                 0.4％
消泡剂EFKA2526                                  0.3％
流平剂BYK 346                                   0.3％
增稠剂TT 935(50％)                              0.7％
乙组分生产制造方法为：先将一部分水、润湿分散剂、一部分消泡剂和全部颜填料在1000～1800rpm高速分散8～30min后降速，再加入水性固化剂在600～900rpm混匀3～10min，继而加入其余助剂及色浆分散8～20min，过滤包装。
两组分质量配比为，甲∶乙＝1∶5，在地坪涂装施工中可用做底漆。漆膜基本性能见表1。
                 表1