專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水性環(huán)氧地坪涂料及其制作方法與施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種水性環(huán)氧地坪涂料及其制作方法與施工工藝涉及一種建筑涂料的研制技術(shù)與施工技術(shù)。特別是地坪涂料的研制技術(shù)與施工技術(shù)。
背景技術(shù)：
由于溶劑型地坪涂料中溶劑的存在，對(duì)人們的健康造成傷害，對(duì)環(huán)境造成污染，尤其在當(dāng)今石油資源緊缺的情況下，溶劑價(jià)格上漲迅速，隨著涂料產(chǎn)品環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格和人們對(duì)健康的渴求，使得涂料向水性化發(fā)展成為必然趨勢(shì)。
傳統(tǒng)的溶劑型涂料由于樹(shù)脂和固化劑都以分子形式處于溶液中，體系是均相體系，因此固化十分完全，漆膜非常致密，透氣性極差，當(dāng)應(yīng)用在地下潮氣較重的基面時(shí)，由于地下水汽的上升對(duì)漆膜產(chǎn)生滲透壓，當(dāng)這個(gè)滲透壓大于漆膜與基層間的附著力時(shí)，漆膜被頂起，表現(xiàn)為漆膜鼓泡，這樣的例子屢見(jiàn)不鮮。當(dāng)用液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂與水性固化劑配制地坪涂料時(shí)，在攪拌狀態(tài)下，水性固化劑乳化環(huán)氧樹(shù)脂，形成乳液分散體，固化反應(yīng)首先在界面進(jìn)行，同時(shí)固化劑逐漸擴(kuò)散到環(huán)氧樹(shù)脂中，進(jìn)一步使環(huán)氧樹(shù)脂固化，隨著固化反應(yīng)的進(jìn)行，體系粘度逐漸增大，分子鏈的活動(dòng)變得越來(lái)越困難，最終固化反應(yīng)進(jìn)行不完全，使得漆膜具有透氣性。另外再適當(dāng)調(diào)整體系的顏基比，得到不同毛細(xì)管孔隙率的漆膜，可以得到相應(yīng)的不同透氣性的漆膜，從而可以從根本上解決由于地下水汽引起漆膜鼓泡的問(wèn)題。
地坪涂料水性化的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)固化劑的水性化，美國(guó)專(zhuān)利5962629公開(kāi)了一種制備W/O型聚酰胺環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的方法，為雙組分水性環(huán)氧地坪涂料的配制提供了有力的技術(shù)支持。美國(guó)專(zhuān)利6277928公開(kāi)了一種制備可水分散的環(huán)氧改性胺固化劑的方法，使水性固化劑的性能有了進(jìn)一步的提升，使得配制性能優(yōu)異的水性環(huán)氧地坪涂料成為可能。

發(fā)明內(nèi)容
為避免現(xiàn)有溶劑型涂料給環(huán)境造成污染、給人身健康帶來(lái)?yè)p害、而且透氣性差、不適合在潮濕基面上使用的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保透氣型雙組分環(huán)氧地坪涂料，以滿足日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求以及在潮濕基面上的應(yīng)用要求。
本發(fā)明可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到
一種雙組分水性環(huán)氧地坪涂料按以下配方來(lái)配制甲組分其組成及質(zhì)量百分比為組分 質(zhì)量百分比低分子量液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂 85.0～95.0％活性稀釋劑15.0～5.0％甲組分制造方法為將液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂與活性稀釋劑用分散機(jī)或攪拌機(jī)在200～600rpm速度下混合5～15min，包裝。其中液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂是指雙酚A型低分子量液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂。其環(huán)氧值為0.48～0.54，有機(jī)氯值≤0.02，粘度≤2.5Pa·s(40℃)，揮發(fā)分≤2％?；钚韵♂寗┦侵赶┍s水甘油醚(AGE)、丁基縮水甘油醚(BGE)以及脂肪族長(zhǎng)碳鏈活性稀釋劑(如D-1214)中的任意一種或是它們的混合物。
乙組分其組成及質(zhì)量百分比為組分質(zhì)量百分比水性固化劑 16.0～40.0％水 10.0～32.0％顏填料 32.0～65.0％潤(rùn)濕分散劑 0.1～0.8％消泡劑 0.1～0.7％流平劑 0.1～0.5％抗劃傷助劑 0～2.0％增稠劑 0.1～0.8％色漿0～3.0％乙組分制造方法為先將一部分水、助劑和全部顏填料在1000～1800rpm高速分散8～30min后降速，再加入水性固化劑在600～900rpm混合3～10min，繼而加入其余助劑及色漿分散8～20min，過(guò)濾包裝。
甲乙兩組分的配比(按甲組分包含的環(huán)氧基團(tuán)的物質(zhì)的量與乙組分包含的氨基活潑氫的物質(zhì)的量之比計(jì))為，甲組分∶乙組分＝0.8～1.2∶1，其中水性固化劑是選自水性改性胺，具體是選自水性化的改性脂肪胺，包括Shell公司的8537-wy-60，美國(guó)氣體化工產(chǎn)品有限公司的ANQUAMINE701、ANQUAMINE777，江蘇圣杰特種環(huán)氧樹(shù)脂有限公司的HTW-208，以及COGNIS公司生產(chǎn)的WATERPOXY751水性化的改性脂肪胺；水性化的改性聚酰胺包括美國(guó)氣體化工產(chǎn)品有限公司的WH-900、ANQUAMINE360；水性化的環(huán)氧-多胺加成物，如青島海洋化工研究院生產(chǎn)的WEC-402等，具體可選用其中的任意一種。其中，水性固化劑8537-wy-60為水溶性的改性脂肪胺，不揮發(fā)分為59～61％，活潑氫當(dāng)量(固體)為174，胺值為310～360mgKOH/g；ANQUAMINE777為改性脂肪胺的水乳液，粘度為3～5Pa·s(25℃)，活潑氫當(dāng)量為200；HTW-208為水溶性的改性脂肪胺，不揮發(fā)分為58～62％，活潑氫當(dāng)量(固體)為174，胺值為300～360；WATERPOXY 751為水溶性的改性脂肪胺，不揮發(fā)份為58.5～61.5％，活潑氫當(dāng)量為225，胺值為174～192mgKOH/g；WH-900為水溶性的改性聚酰胺，樹(shù)脂份為58～62％，活潑氫當(dāng)量為210，胺值為170～200mgKOH/g；ANQUAMINE360為水溶性的改性聚酰胺，粘度為4.5Pa·s(25℃)，活潑氫當(dāng)量為280，胺值為145mgKOH/g；WEC-402為水溶性的環(huán)氧-多胺加成物，固含為59～61％，活潑氫當(dāng)量為216，胺值為170～185mgKOH/g。
上述水性固化劑具有兩種功能其一，能夠與環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)交聯(lián)固化；其二，具有乳化功能，能夠乳化環(huán)氧樹(shù)脂。兩組分混合配合后，在攪拌狀態(tài)下，水性固化劑乳化環(huán)氧樹(shù)脂形成乳液分散體，固化反應(yīng)首先在界面進(jìn)行，同時(shí)固化劑逐漸擴(kuò)散到環(huán)氧樹(shù)脂中，進(jìn)一步使環(huán)氧樹(shù)脂固化，隨著固化反應(yīng)的進(jìn)行，體系粘度逐漸增大，分子鏈的活動(dòng)變得越來(lái)越困難，最終固化反應(yīng)進(jìn)行不完全，使得漆膜具有透氣性，再適當(dāng)調(diào)整體系的顏基比，便可以得到相應(yīng)的不同透氣性的漆膜，消泡劑是選自CF245(英國(guó)布萊克本化學(xué)公司)、SN-DEFOAMER345(日本諾普科助劑有限公司)、SN-DEFOAMER319(日本諾普科助劑有限公司)、A10(深圳海川化工)、A36(深圳海川化工)、AGITAN760(德國(guó)明凌)、AGITAN260(德國(guó)明凌)、EFKA2526(荷蘭埃夫卡助劑公司)中的任意一種或幾種。
潤(rùn)濕分散劑是能充分潤(rùn)濕分散下述顏調(diào)料的表面活性物質(zhì)；顏填料是選自鈦白粉、石英粉、硫酸鋇、滑石粉、云母粉、硅灰石中的若干種。流平劑是有機(jī)改性硅氧烷；抗劃傷助劑是選自有機(jī)硅氧烷類(lèi)、有機(jī)蠟粉、水性蠟漿中的任意一種或幾種；增稠劑是選自纖維素類(lèi)、丙烯酸類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、膨潤(rùn)土類(lèi)、氣相二氧化硅中的任意一種或幾種；該涂料采用水性通用色漿調(diào)色。
施工工藝為首先用按照上述甲乙組分配方調(diào)整顏基比研制的水性底漆打底，再用水性環(huán)氧膩?zhàn)雍?或)水性砂漿做中層，然后采用按上述甲乙組分配方調(diào)整顏基比研制的水性環(huán)氧色漆做面漆，在地下水汽較重的基面上應(yīng)用時(shí)不用清漆罩面。上述漆料均用手持式電動(dòng)攪拌機(jī)充分混勻后在適當(dāng)?shù)氖┕r(shí)限內(nèi)施工，薄涂時(shí)可采用刷涂或輥涂，厚涂時(shí)采用鏝涂。
本發(fā)明與現(xiàn)有環(huán)氧地坪技術(shù)相比具有突出的優(yōu)點(diǎn)1、VOC含量極低。甲組分采用能參與固化反應(yīng)的活性物質(zhì)做稀釋劑，既能適當(dāng)降低體系粘度，有助于環(huán)氧樹(shù)脂的乳化；又能增強(qiáng)漆膜的柔韌性，避免了使用有機(jī)溶劑，使得甲組分的VOC含量極低。乙組分體系以水為分散介質(zhì)，選用溶劑含量低的水性固化劑及消泡劑，使得整個(gè)體系有機(jī)揮發(fā)物含量極低，符合環(huán)保要求。
2、采用石英粉、硫酸鋇做填充料，使得漆膜耐酸耐堿耐磨，適量濕法絹云母粉可以減少增稠劑的用量，防止涂膜破裂，增加柔韌性，增加儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
3、該水性環(huán)氧體系在選用環(huán)氧加成改性的水性胺做為固化劑時(shí)，對(duì)眾多底材都有很好的附著力，即使是在耐磨骨料地坪上也有優(yōu)異的附著力。
4、體系的顏基比調(diào)節(jié)范圍較大，可在0.6～2.6之間變動(dòng)以配制不同性能要求的底漆與面漆。針對(duì)基層水汽輕重情況，調(diào)整體系顏基比，可研制成不同價(jià)格與透氣性的涂裝系統(tǒng)(顏基比較高的漆膜，毛細(xì)管孔隙率較高，透氣性好，價(jià)格較低)，容易滿足不同客戶的要求。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1甲組分按以下物料及其質(zhì)量百分比備料組分 質(zhì)量百分比環(huán)氧樹(shù)脂CYD-128 90.0％活性稀釋劑丁基縮水甘油醚(BGE) 10.0％甲組分制造方法為將液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂與活性稀釋劑用分散機(jī)或攪拌機(jī)在200～600rpm速度下混合5～15min，包裝。
乙組分按以下物料及其質(zhì)量百分比備料組分質(zhì)量百分比水性固化劑THW-208 30.0％水 22.3％鈦白粉 4.0％石英粉 16.0％硫酸鋇 14.0％滑石粉 8.0％
云母粉 4.0％潤(rùn)濕分散劑H-100 0.4％消泡劑EFKA2526 0.3％流平劑BYK 346 0.3％增稠劑TT 935(50％) 0.7％乙組分生產(chǎn)制造方法為先將一部分水、潤(rùn)濕分散劑、一部分消泡劑和全部顏填料在1000～1800rpm高速分散8～30min后降速，再加入水性固化劑在600～900rpm混勻3～10min，繼而加入其余助劑及色漿分散8～20min，過(guò)濾包裝。
兩組分質(zhì)量配比為，甲∶乙＝1∶5，在地坪涂裝施工中可用做底漆。漆膜基本性能見(jiàn)表1。
表1

實(shí)施例2甲組分按以下物料及其質(zhì)量百分比備料組分 質(zhì)量百分比環(huán)氧樹(shù)脂Shell-828 92.0％活性稀釋劑AGE 8.0％甲組分制造方法為將液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂與活性稀釋劑用分散機(jī)或攪拌機(jī)在200～600rpm速度下混合5～15min，包裝。
乙組分按以下物料及其質(zhì)量百分比備料組分 質(zhì)量百分比水性固化劑ANQUAMINE70138.0％水18.0％
鈦白粉 5.0％石英粉 17.0％硫酸鋇 14.0％云母粉 4.0％潤(rùn)濕分散劑188A 0.4％消泡劑SN-DEFOAMER 319 0.4％抗劃傷助劑SER-AD DP-FS 444 0.2％流平劑EFKA 35700.3％增稠劑PUR45(50％) 0.7％水性色漿 2.0％乙組分生產(chǎn)制造方法為先將一部分水、潤(rùn)濕分散劑、一部分消泡劑和全部顏填料在1000～1800rpm高速分散8～30min后降速，再加入水性固化劑在600～900rpm混勻3～10min，繼而加入其余助劑及色漿分散8～20min，過(guò)濾包裝。
兩組分質(zhì)量配比為，甲∶乙＝1∶4，在薄涂型地坪涂裝施工中可用做面漆。漆膜基本性能見(jiàn)表2。
表2

實(shí)施例3甲組分按以下物料及其質(zhì)量百分比備料組分質(zhì)量百分比環(huán)氧樹(shù)脂618 88.0％活性稀釋劑AGE 12.0％
甲組分制造方法為將液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂與活性稀釋劑用分散機(jī)或攪拌機(jī)在200～600rpm速度下混合5～15min，包裝。
乙組分按以下物料及其質(zhì)量百分比備料組分質(zhì)量百分比水性固化劑WATERPOXY751 21.0％水 13.0％鈦白粉 3.0％石英粉 36.0％硫酸鋇 20.0％云母粉 4.0％潤(rùn)濕分散劑SN-WET 9910.4％消泡劑SN-DEFOAMER A36 0.4％抗劃傷助劑SHAMROCK S-2320.2％流平劑Wet KL245 0.3％增稠劑D-105(50％) 0.7％水性色漿1.0％乙組分生產(chǎn)制造方法為先將一部分水、潤(rùn)濕分散劑、一部分消泡劑和全部顏填料在1000～1800rpm高速分散8～30min后降速，再加入水性固化劑在600～900rpm混勻3～10min，繼而加入其余助劑及色漿分散8～20min，過(guò)濾包裝。
兩組分質(zhì)量配比為，甲∶乙＝1∶5，在地坪涂裝施工中可用做自流平面漆。漆膜基本性能見(jiàn)表3表3

權(quán)利要求
1.一種水性環(huán)氧地坪涂料，該涂料為甲、乙兩組分組成，甲組分為液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂配以適當(dāng)比例的活性稀釋劑，乙組分是由水性固化劑分散體、水、顏填料以及助劑等組成，其特征在于甲組分其組成及質(zhì)量百分比為組分 質(zhì)量百分比低分子量液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂 85.0～95.0％活性稀釋劑 5.0～15.0％乙組分其組成及質(zhì)量百分比為組分 質(zhì)量百分比水性固化劑 16.0～40.0％水 10.0～32.0％顏填料 32.0～65.0％潤(rùn)濕分散劑 0.1～0.8％消泡劑 0.1～0.7％流平劑 0.1～0.5％抗劃傷助劑 0～2.0％增稠劑 0.1～0.8％色漿 0～3.0％甲乙兩組分的配比(按甲組分包含的環(huán)氧基團(tuán)的物質(zhì)的量與乙組分包含的氨基活潑氫的物質(zhì)的量之比計(jì))為，甲組分∶乙組分＝0.8～1.2∶1，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)氧地坪涂料，其特征在于所選液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型低分子量液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)氧地坪涂料，其特征在于活性稀釋劑是選自烯丙基縮水甘油醚(AGE)、丁基縮水甘油醚(BGE)以及脂肪族長(zhǎng)碳鏈活性稀釋劑(D-1214)中的任意一種或是它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)氧地坪涂料，其特征在于水性固化劑是選自水性化的改性脂肪胺、水性化的改性聚酰胺、水性化的環(huán)氧-多胺加成物中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)氧地坪涂料，其特征在于顏填料是選自鈦白粉、石英粉、硫酸鋇、滑石粉、云母粉中的若干種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)氧地坪涂料，其特征在于抗劃傷助劑是選自有機(jī)硅氧烷類(lèi)、有機(jī)蠟粉、水性蠟漿中的任意一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)氧地坪涂料，其特征在于該涂料采用水性通用色漿調(diào)色。
8.一種如權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧地坪涂料的施工方法，其特征在于首先用水性底漆打底，再用水性環(huán)氧膩?zhàn)雍?或)水性砂漿做中層，然后涂裝水性環(huán)氧色漆作面層，上述漆料均用手持式電動(dòng)攪拌機(jī)充分混勻后在適當(dāng)?shù)氖┕r(shí)限內(nèi)施工，薄涂時(shí)可采用刷涂或輥涂，厚涂時(shí)采用鏝涂。
9.根據(jù)如權(quán)利要求8所述的水性環(huán)氧地坪涂料的施工方法，其特征在于面層用清漆罩面。
10.一種如權(quán)利要求1所述的水性環(huán)氧地坪涂料的制作方法，其特征在于甲組分制造方法為將液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂與活性稀釋劑用分散機(jī)或攪拌機(jī)在200～600rpm速度下混合5～15min，包裝。乙組分制造方法為先將一部分水、助劑和全部顏填料在1000～1800rpm高速分散8～30min后降速，再加入水性固化劑在600～900rpm混合3～10min，繼而加入其余助劑及色漿分散8～20min，過(guò)濾包裝。
全文摘要
本發(fā)明一種水性環(huán)氧地坪涂料及其制作方法與施工工藝涉及水性涂料的研制技術(shù)及施工工藝，特別是一種雙組分水性環(huán)氧地坪涂料的配方技術(shù)及其施工工藝。該涂料甲組分為低分子量的液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂并配以適當(dāng)比例的活性稀釋劑，乙組分是親水性固化劑為主的分散體，包含水性固化劑、水、耐酸堿耐磨的顏填料、各類(lèi)助劑等。其生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，主要為機(jī)械分散與混合；該涂料應(yīng)用在潮濕基面時(shí)不用清漆罩面；漆膜除具有油性產(chǎn)品優(yōu)異的性能外，且具單向透氣性，解決了油性產(chǎn)品遇到的由于基層水汽滲透壓產(chǎn)生漆膜鼓泡剝離的宿病；該涂料以水為分散介質(zhì)，無(wú)VOC，安全環(huán)保，符合日益要求嚴(yán)格的環(huán)保要求及使用要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C09D163/00GK1597812SQ200410051180
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
發(fā)明者孫再武, 周子鵠, 張伶利, 李賚周 申請(qǐng)人:廣州秀珀化工有限公司