一种环氧地坪材料及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种工业用地坪，尤其涉及一种环氧地坪材料及其制备方法。
背景技术
传统环氧树脂工业地坪是针对不同用途及负载的高性能地面涂装性材料，它是在混凝土地面保护期过后，使用专用机械去除地表水泥并形成必要的粗糙度，依靠机械或手工将环氧树脂工业地坪涂料均匀涂布在地表并待其完全固化，从而在地表形成一个无缝、不起尘、坚固、高耐磨、耐酸碱腐蚀的保护层。
环氧树脂工业地坪具有耐磨、耐重压、防尘、防水、防腐蚀、防静电等优良性能，广泛被应用于工业厂房、办公大楼、地下停车库、物流仓库、商贸中心、学校、超市等各类场所。
但是传统环氧树脂工业地坪普遍采用的是现场涂装工艺，采用室温固化，固化施工周期长，固化性能随温度、湿度等环境条件的变化而出现不稳定的缺陷，且环氧树脂固化后交联密度较高，存在内应力大、质脆、耐疲劳性、耐热性、耐冲击性差等不足，导致易剥离，使用寿命较短，难以满足特殊工程技术的要求，使其应用受到一定的限制。
另外，传统环氧地坪材料采用的环氧-固化体系大都含有甲苯、丙酮等有机溶剂，这些溶剂在环氧树脂固化过程中，不可避免的挥发，造成严重的室内污染。
【发明内容】
本发明提供了一种环氧地坪材料，该地坪材料是直接铺设在地表面，安装施工方便，解决了传统环氧地坪涂料现场施工后固化时间长、固化过程中挥发有害物质的问题。
一种环氧地坪材料，由聚氨酯合成革层、与聚氨酯合成革层相互粘结的玻璃纤维布层以及将地坪涂料涂布在玻璃纤维布层表面形成的地坪涂料层组成。
所述的聚氨酯合成革层与玻璃纤维布层可以通过常用的粘结剂粘结，优选通过组成上述地坪涂料层的地坪涂料粘结。
所述的聚氨酯合成革厚度优选为0.5～1.0mm，弹性模量优选为200～300kg/cm2。模量低于该范围，制得的地坪材料易产生形变，不利于平整地铺设于地面，模量高于该范围，导致整个材料偏硬，不利于材料收卷。
所述的玻璃纤维布厚度为0.2～0.6mm，厚度小于该范围，使得材料的强度太低，厚度大于该范围，会导致吸胶量增大，材料太硬而不利于铺设。
所述的地坪涂料可以采用常规的地坪涂料，优选由重量比为10∶5～10∶3的A组分和B组分组成，
其中，A组分的重量百分比组成为：
环氧树脂 40～50％
增韧剂 1～5％
矿物填料 20～30％
稀释剂 10～15％
消泡剂 0.1～0.5％
流平剂 0.1～0.5％
抗划伤剂 1～5％
色浆 1～5％
其中，B组分的重量百分比组成为：
固化剂 80～90％
固化促进剂 10～20％。
所述的环氧树脂优选为树脂E44和树脂E51中的至少一种，该类环氧树脂粘结性能好，价格低廉，重量百分比优选为40～45％。
所述的增韧剂优选为带羧基端基的丁腈橡胶、丁腈橡胶和聚氨酯改性环氧树脂中的至少一种，该类柔韧剂与环氧树脂相容性好，增韧效果明显，重量百分比优选为3～5％。
所述的矿物填料优选为滑石粉、石英粉、三飞粉中的至少一种，可增加材料密实度，重量百分比优选为25～30％。
所述的稀释剂优选为丁基缩水甘油醚和单官能基芳香族缩水甘油醚中的至少一种。该类稀释剂可以降低树脂体系粘度，同时可参与固化反应，不易挥发，避免了环境污染，重量百分比优选为12～15％。
所述的流平剂优选为聚丙烯酸酯共聚体和聚醚改性硅油中的至少一种，该类流平剂可增加涂料的流平性，利于涂料成膜，重量百分比优选为0.3～0.5％。
所述的消泡剂为聚有机硅氧烷和硅酮中的至少一种，可起到抑泡、消泡防止缩孔的作用，重量百分比优选为0.3～0.5％。
所述的抗划伤剂为聚二甲基硅氧烷和聚醚改性聚二硅氧烷中的至少一种，增加涂料表面的抗划痕性能，重量百分比优选为2～5％。
所述的色浆重量百分比优选为2～5％。
所述的固化剂优选为聚酰胺类固化剂和改性脂环胺固化剂中的至少一种，该类固化剂固化速度快，固化性能优异且韧性突出，重量百分比优选为85～90％。
所述的固化促进剂优选为苄基二甲胺和2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚中的至少一种，可快速促进树脂体系的固化速度，重量百分比优选为10～15％。
本发明还提供一种上述环氧地坪材料的制备方法，包括以下步骤：将聚氨酯合成革与玻璃纤维布粘结复合，然后在玻璃纤维布表面涂布地坪涂料，最后在90～120℃下烘烤15～20分钟，制得环氧地坪材料。
本发明环氧地坪材料与传统环氧地坪相比较具有以下优点：
1、本发明环氧地坪材料不仅秉承了环氧树脂优越的理化性，如耐磨、耐洗刷、耐油污、耐老化、抗化学品性能强、附着力极强等特性。通过采用玻璃纤维作为材料骨架，进一步增强了材料的抗冲击性能和抗拉伸强度，属高强度复合材料，比传统涂装材料更加持久耐用，使用寿命比传统涂装地坪长。
2、本发明环氧地坪材料的生产工艺采用的是流水线机械化生产，在恒定的温度、湿度等条件下生产，产品的性能稳定性及优越性更强，不受环境条件(如温度、湿度等)的影响，克服了传统涂装环氧地坪产品固化过程中对温度、湿度等客观环境条件敏感的缺陷。
3、本发明环氧地坪材料采用的是现场机械剪切和机械无缝安装，粘贴胶采用地是环氧树脂快速固化胶，整个固化过程只需约2个小时，粘结力极强.整个安装工艺过程只有原有涂装工艺所需时间的20％，安装效率高，且不受气候、温度、湿度等客观因素的影响.而传统的涂装整个工艺分4至5道工序完成，每道工序都需要24小时左右的固化时间，整个工艺完成需要至少6个工作日(不包括因温度、湿度等客观条件影响下的延期).传统涂装地坪对施工安装地面含水率要求较为苛刻，需低于8％.对新建工业厂房，地面新混凝土完全干燥，含水率低于8％以下通常需要45天至60天左右.而本发明环氧地坪材料适应含水率大大提高.
4、本发明环氧地坪材料采用活性剂作为树脂的稀释剂，不含高挥发有毒气体。无论在生产过程还是在安装使用过程都无挥发性有毒气体排出，完全符合用户日趋严格的环保要求和社会环保理念。传统涂装材料要求在常温下稀释树脂，因此几乎全部采用以苯为原料的高挥发性稀释剂(如：甲苯、二甲苯等)。虽然这些气体物质在材料完全固化后材料内不再含有，但在生产、安装施工及使用前期都会有不同程度的苯类有毒气体排出，给环境和人体造成一定程度的危害。
【附图说明】
图1为本发明环氧地坪的结构示意图；
图2为本发明环氧地坪生产工艺流程图。
【具体实施方式】
实施例1
首先，分别制备地坪涂料两个组分，其中A组分重量百分比组成为：45％的环氧树脂E-44(浙江嘉化集团股份有限公司出品)、30％的滑石粉、15％的丁基缩水甘油醚(稀释剂)、3％的带羧基端基的丁腈橡胶(增韧剂)、0.3％的聚丙烯酸酯共聚体(流平剂)、0.3％的聚有机硅氧烷(消泡剂)、2.4％的聚二甲基硅氧烷(抗划伤剂)以及4％的色浆。B组分重量百分比组成为：85％的聚酰胺300型(胺值305mgKOH/100g，粘度6～20pa.s/25℃)(固化剂)和15％的2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(固化促进剂)。将A组分和B组分以重量比10∶3的比例混合，制得地坪涂料。
利用涂布机将该地坪涂料均匀涂覆于聚氨酯合成革(厚度0.5mm，弹性模量200kg/cm2)上，然后与玻璃纤维布(厚度0.6mm)复合，再在玻璃纤维布上均匀涂覆上述地坪涂料，而后送入90℃的烘箱中，控制其停留时间为20分钟，最后材料切边收卷，制得如图1所示的环氧地坪材料。
实施例2
首先，分别制备地坪涂料两个组分，其中A组分重量百分比组成为：40％的环氧树脂E-51(浙江嘉化集团股份有限公司出品)、30％的滑石粉、15％的丁基缩水甘油醚(稀释剂)、5％的液体丁腈橡胶(增韧剂)、0.5％的聚醚改性硅油(流平剂)、0.2％的硅酮(消泡剂)、4.3％的聚二甲基硅氧烷(抗划伤剂)以及5％的色浆。B组分重量百分比组成为：85％的300型(胺值305mgKOH/100g，粘度6～20pa.s/25℃)(固化剂)和15％的苄基二甲胺(固化促进剂)。将A组分和B组分以重量比10∶5的比例混合，制得地坪涂料
利用涂布机将该地坪涂料均匀涂覆于聚氨酯合成革(厚度0.8mm，弹性模量250kg/cm2)上，然后与玻璃纤维布(厚度0.2mm)复合，再在玻璃纤维布上均匀涂覆上述地坪涂料，而后送入120℃的烘箱中，控制其停留时间为15分钟，最后材料切边收卷，制得如图1所示的环氧地坪材料。
实施例3
首先，分别制备地坪涂料两个组分，其中A组分重量百分比组成为：50％的环氧树脂E-51(浙江嘉化集团股份有限公司生产)、20％的滑石粉、15％的单官能基芳香族缩水甘油醚(稀释剂)、5％的液体丁腈橡胶(增韧剂)、0.8％的聚醚改性硅油(流平剂)、0.2％的硅酮(消泡剂)、4.0％的聚醚改性聚二硅氧烷(抗划伤剂)以及5％的色浆。B组分重量百分比组成为：90％的改性脂环胺固化剂(胺值400-600mgKOH/100g，粘度300-600mpa.s/25℃)和10％的苄基二甲胺(固化促进剂)。将A组分和B组分以重量比10∶5的比例混合，制得地坪涂料。
利用涂布机将该地坪涂料均匀涂覆于聚氨酯合成革(厚度1mm，弹性模量300kg/cm2)上，然后与玻璃纤维布(厚度0.4mm)复合，再在玻璃纤维布上均匀涂覆上述地坪涂料，而后送入120℃的烘箱中，控制其停留时间为20分钟，最后材料切边收卷，制得如图1所示的环氧地坪材料。
上述制得的氧地坪材料由聚氨酯合成革层1、与聚氨酯合成层1通过地坪涂料粘结的玻璃纤维布层2以及涂布在玻璃纤维布层2上的地坪涂料层3组成。当然聚氨酯合成层1和玻璃纤维布层2可以通过常规粘结剂粘结。
对比例
按照底漆、中涂、面漆三道工法，其中底漆为广州虹迪化工CK-101封闭底漆，将CK-101A组分和CK-101B组分以重量比1∶1的比例混合，搅拌均匀，用刮刀以0.15kg/m2的用量刮涂。24小时以后批刮中涂，中涂为广州虹迪化工CK-202中涂漆，将CK-202A组分和CK-202B组分以重量比5∶1的比例混合并搅拌均匀，用刮刀以0.90kg/m2的用量刮涂。室温条件下24小时后用400号砂纸打磨。面漆为广州虹迪化工CK-3061面漆，将CK-3061A组分和CK-3061B组分以重量比2∶1的比例混合并搅拌均匀，用滚筒以0.11kg/m2的用量滚涂一遍，室温下放置48小时，制得环氧地坪。
将上述对比例、实施例1、实施例2和实施例3中的地坪进行耐磨性、耐洗刷性、拉伸强度、铅笔强度、附着力、耐冲击性、弯曲强度以及有机溶剂挥发量的测试，具体测试结果如下表所示：
检测项目 检验方法 对比例 实施例1 实施例2 实施例3 耐磨性 (750g，300转) GB/T1768-1979 0.010 0.003 0.004 0.002 耐洗刷性 GB/T9266-1988 10000次 15000次 15000次 18000次 拉伸强度 GB/T1040-1992 13.4MPa 24.7MPa 21.3MPa 20.7MPa
检测项目 检验方法 对比例 实施例1 实施例2 实施例3 铅笔硬度 GB/T6739-1996 ＞2H ＞3H ＞3H ＞3H 附着力 GB/T9286-1988 0级 0级 0级 0级 耐冲击性 (1kg，50cm) GB/T1732-1993 有裂纹 无异常 无异常 无异常 弯曲强度 B/T9341-2000 4MPa 28MPa 25MPa 28MPa 有机溶剂挥发量 ISO11890-2-2007 210g/kg 10g/kg 7g/kg 9g/kg