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环氧地坪原材料的开发与改性

信息来源:paintkey.com  时间:2009-07-06  浏览次数:227

  1 面层材料之组分材料——低黏度无溶剂环氧树脂的开发
  目前市场上常用的环氧地坪基础材料主要是E44和E51等环氧树脂。但是,这些环氧树脂的黏度较大,施工困难,为提高施工性能和降低成本就需要在其中添加丙酮、苯、二甲苯等溶剂。而这些溶剂大都属于非活性材料,不能够参与环氧树脂固化体系的形成,只是掺和在体系中,并慢慢溢出固化体系.随着这些添加剂的溢出,环氧树脂固化体系就会产生缺陷,导致体系的各项性能下降.丙酮、苯、二甲苯等添加剂大都属于有害物质,能够使人体产生过敏性反应,甚至引起人体细胞癌变,不符合现代对产品的绿色环保要求。为保证环氧地坪施工面的平整性、光洁性,并利于保证施工质量,环氧地坪材料尤其是面层涂料,需要具有较低的勃度。为降低豁度,市场上现有的环氧地坪产品通常是靠加入稀释剂来实现,但研究表明加入的稀释剂还会在一定程度上影响环氧地坪涂料的机械性能、尺寸稳定性、体系内应力以及施工质量等多方面的性能。因此,为提高环氧地坪材料的综合性能与施工质量,本课题以环氧氯丙烷和丙三醇为主要原材料,在催化剂和一定的条件下合成出一种黏度较低且施工方便的无溶剂环氧树脂。

合成的技术路线是:


图5 低黏度环氛树脂的合成技术路线

  2 中层材料与底层材料之组分材料——E4环氧树脂的改性

  常用的环氧树脂主要有E4和E15,而用E44环氧树脂制成的涂料比用E51环氧树脂制成的涂料具有更好的流平性、光洁性、机械性能等综合性能,且不易产生蜡性迁移。这也是现有环氧地坪涂料大都选用E44树脂做为底层和馒层组份材料的主要原因之一。但是,E44环氧树脂常温下薪度较大(25℃时约55Pa·s)、可操作性差及脆性大等方面的缺陷和不足都会影响环氧地坪料的施工质量和使用耐久性。

本研究的课题革新旧生产工艺,改旧工艺的“二次加碱合成法”为“用选择性高效催化剂两次合成法”新工艺,并使环氧树脂合成时的原料配比(ECH/BA)值适量增加,控制反应时间和反应温度,使产物粘度下降(达30Pa·s/25℃左右)、分子链中柔性链节比例上升。同时,产物的固化反应趋于缓和,有利于提高固化结构的性能,并延长其可作业时间。但BA骨架的强韧性、耐热性及醚键赋予的耐药品性依然保留,但基本性能不变。

  3 中层材料与底层材料之组分材料——芳香胺类固化剂的改性

  固化剂的性能是影响环氧地坪涂料质量的重要因素之一。如果涂料体系反应过快、反应放热峰值温度过高、交联密度偏小,就会造成固化体系的机械性能下降、内应力增大、体积变形率增大等弊端。

  常用液态胺类固化剂的毒性和刺激性气味较大,常常会引起施工人员中毒或过敏性反应。酸醉类固化剂大多为固态,施工应用很不方便。而机械性能较好的固态胺类固化剂大多溶点较高,一般在60℃以上。常温下它与环氧树脂不混溶。加热使用时,其气体大量逸出,造成对人体的毒害并污染环境。因此需要进行改性。此类固化剂毒性降低的关键技术在于增大其分子量,使沸点升高,常温条件下其毒性气体不易溢出;合成时,将胺类固化剂与单环氧基化合物化合反应,生成液态胺加合物,然后再用有机酸盐进行改性,使其在大分子之间形成金属离子鳌合键桥交联结构,并在主链上引入节醇基团,这些改性对于提高固化结构的伸长率和抗冲击强度、减低体系的弹性模量等具有重要作用;同时由于加成反应过程中又有轻基生成,因而又提高了它的固化反应性,避免它在常温条件下使用时需要加热,大大降低固化剂使用时挥发出毒性气体的量,使材料无毒无污染。另外,它参与的固化反应比较缓和,作业适用期长,能够有效降低固化体系的初始体积固化收缩率,并对湿气和空气中的CO2量吸收量很小,不会发生涂层起雾、白化等弊病。

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