洁净耐磨地面涂料中最常用的成膜物是以环氧树脂为代表的合成树脂类材料。涂料一般分为无溶剂型、溶剂型及水溶性型等。溶剂型系统一般具有溶剂挥发、涂料粘度较小、固体含量低、一次成膜薄、施工时易发生浮色(floating and fiood)等缺陷成膜物抗冲能力较弱。无溶剂型系统因不含非活性溶剂,固体含量可调整至近100%,一次成膜厚,施工中不会出现贝纳德窝(Benard cell)和浮色(foating)。水溶性洁净耐磨地面涂料对潮湿基面有良好的粘结力。本章节着重介绍无溶剂型系统的耐磨地面涂料。
(1)成膜物质
根据洁净耐磨地面涂料的要求,成膜物应具有如下性能:常温固化、高粘结力、较强机械性能、抗化学药品性强、良好的电气性。环氧树脂耐磨地面涂料的成膜物普遍采用双酚A型环氧树脂,其性能在前面有关章节已有介绍。作为地面涂料的基料要求对混凝土等多种底材有优良附着力,固化时体积收缩率低,抗化学性能优异,涂膜坚韧耐磨,对潮湿表面有一定的“容忍”力等特点。双酚A环氧树脂按相对分子质量不同可分为团体环氧树脂和液体环氧树脂。高相对分子质量的固体环氧树脂分子中含较多羟基,可催化环氧基与胺的固化反应,干燥速度较快,但固体含量低,涂膜薄,与固化剂的混溶性差,涂料熟度高,流平性差。低黏度环氧树脂虽然缺少羟基,固化速度较慢,但可制成高固体含量厚膜涂料,且与固化剂混溶性好,施工时涂料流平性好,固化速度可通过加入团化促进剂来提高。因而宜选用低相对分子质量环氧树脂,常用的有E44(6101)、E42(644)、E51,进口的有D.E.R.331和SHELL828等代表性树脂。
(2)固化剂
胺类固化剂是环氧涂料的主要固化剂,这类固化剂主要有脂肪胺、脂肪胺加成物、脂环胺、脂环胺加成物、聚酰胺、聚酰胺加成物、曼尼其碱等。
各种固化剂中,脂肪胺与环氧树脂反应迅速,放热量大,涂膜交联密度高,抗化学府性能很好。脂肪胺加成物在刺激性、泛白、与环氧树脂相容性等方面有较大改善,但最终涂膜的交联结构与脂肪胺相似,玻璃化温度高,脆性大,主要用于高抗化学品耐溶剂型涂料。
脂环胺及其加成物的许多性能较脂肪胺及其加成物有较大提高,如色浅、流平性好、光泽高、不泛白、不需诱导期,其玻璃化温度仍较高,主要用作无溶剂环氧地面涂料的固化剂。
聚酰胺固化剂综合性能优良,分子内长链烃具有很好的内增塑作用,使涂膜柔软、耐冲击,酰胺键提供了更大的粘附性、润湿性、剥离强度和对潮湿表面的容忍度。耐化学府性较其他胺固化剂下降,但仍保持很高的韧性,广泛用作溶剂型环氧地面涂料的固化剂。
聚酰胺与环氧的混溶性不好,施工前没有熟化仍有发白出油现象,而聚酰胺加成物与环氧树脂相容性好,游离胺含量低,较标准聚酰胺在不良条件下易固化而得到不变黄、无白霜的涂膜,因而目前大多数环氧地面涂料都选用聚酰胺加成物作为地面涂料固化剂。
曼尼其碱又叫酚醛胺,其特点是分子中含有酚羟基,能促进固化,常用于低温、潮湿、水下固化涂料。由于分子中苯环的刚性使涂膜脆性较大,故单独作为地坪涂料的固化剂应用不多,多用作中间层胶泥、砂浆的固化剂。
(3)稀释剂
稀释剂即能溶解树脂的有机溶剂。主要作用是降低树脂胶液黏度,同时也有利于把树脂固化过程中放出的热量传递出来,可适当延长胶液的使用期。稀释剂分非活性稀释剂和活性稀释剂两类。
1)非活性稀释剂本身不参与固化反应,仅达到物理混合和减低黏度的目的。一般加入量为树脂重量的5%一15%,在树脂固化时,会有部分逸出,从而增加树脂的收缩率,降低粘结力、机械强度及热变形温度,严重时甚至会产生气孔。溶剂型环氧地面涂料使用时应特别注意。
2)活性稀释剂的种类及使用。活性稀释剂具有环氧基,能参与环氧树脂的环氧固化反应,所以并无逸出之弊。