工业地坪涂料中助剂的选择与应用
关键词 : 地坪涂料 ; 助剂 ; 应用
1 地坪涂料的发展现状
随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高 , 对涂料的质量需求越来越高。由于地坪涂料具有优秀的性能和装饰效果 , 被广泛应用在工厂、医院、学校、办公室及大型公共场所等方面。现在地坪涂料主要有溶剂型、无溶剂型和水性涂料 , 但由于溶剂型地坪涂料发展较早 , 技术比较成熟 , 性能优良 , 目前 还占有主要地位 , 还将保持较长的市场寿命。
2 地坪涂料种类
地坪涂料要求漆膜硬度高 , 耐磨性和耐冲击性能优良 , 耐粘污。因而地坪涂料一般使用反应性的树脂作为成膜物质 , 如环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸酯、不饱和聚酯树脂等。它们的性能特点如表 1 所示。
表 1 常用地坪涂料及其特点
现在国内生产地坪涂料厂家主要有 : 秀珀、景江、装和、西卡、麦斯特、大阪等。根据涂料性能和施工方法不同 , 市场上的品种主要有普通型双组分地坪涂料、砂浆地坪涂料、自流平地坪涂料、无溶剂型涂料和水性自流平涂料 , 防静电地坪涂料等 , 并分别对应着上面的一种或者多种树脂涂料。
3 地坪涂料常用助剂
助剂是涂料中不可缺少的组成 , 常用来改善涂料表观性能和机械性能 , 或者赋予涂料特定的功能。在地坪涂料中常用的助剂有分散剂、消泡剂、流平剂、流变剂 , 还有防静电、防滑、消光等功能性助剂。在地坪涂料中常见的弊病主要有缩孔、针
孔、橘皮、失光、缩变和发笑 , 由于分散不好而导致的发花和浮色 , 颜色不均 , 由于未流平而导致表面不均等问题。这些问题常常需要适当的助剂来消除。
3 . 1 润湿分散剂
高分子润湿分散剂大多是聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酯等嵌段聚合物或接枝聚合物 , 分子带有多个吸附基团结构和溶剂化链段结构 , 在颜料表面形成较厚且较牢固的吸附层 , 空间位阻和熵斥力大 , 分散体系稳定性好。常用于溶剂型地坪漆中的分散剂有 EF KA 4046 、 EF KA4050 , B YK 公司的 dis - perbyk 和 BYK 系列 [1] 。若分散剂选择不当或者分散剂用量过少 , 颜填料不能分散到需要的细度 , 分散体系不稳定 , 颜填料容易发生絮凝、聚集和沉降 , 导致涂料的储存稳定性差 , 严重时会导致涂料不能使用。当涂料体系中的分散剂过多时 , 多余的分散剂导致涂料表面张力严重下降 , 并使分散体系不稳定。使用分散效果不好的地坪涂料时 , 地坪漆膜的表观效果不好 , 光泽低 , 容易发花和浮色 , 导致颜色不均匀等 , 并使漆膜的机械性能下降。
3 . 2 消泡剂
在涂料配方中有许多对泡沫形成及其稳定的因素 , 且加入的多种助剂很多属于表面活性剂 , 对气泡起稳定作用。因此 , 防泡和消泡是涂料生产和施工过程中不可忽视的问题。在溶剂型涂料中消泡问题不如水性涂料严重 , 但也需要引起足够的重视。在地坪涂料中 , 消泡剂的使用不当会导致涂膜出现缩孔、收缩、鱼眼、针孔、橘皮、失光、缩变和发笑等缺陷 , 严重影响涂膜的表观和性能。在溶剂型涂料中常用的消泡剂种类主要是不溶于体系中的低级醇、高级脂肪酸、金属皂、有机硅树脂等 , 如正丁醇、磷酸三丁酯、异辛酸锌、甲基硅油等 , 但是它们的消泡性能不佳 , 容易失效或者产生漆膜弊病。现在常用改性有机硅树脂或者聚丙烯酸酯与聚烯烃等高效消泡剂 , 例如 : 在涂料生产过程中应加入不同功能的消泡剂 , 在研磨过程中应使用抑泡功能的消泡剂 , 在研磨后加入破泡功能的消泡剂 , 在施工过程中可适当使用消泡辊筒来消泡。
3 . 3 流平剂
对地坪涂料来说 , 涂料的流平性是一个很重要的性能指标。如果涂料的流平性不好 , 则涂膜表面不均一 , 出现明显的刷痕 , 干燥过程中出现缩孔、针孔等弊病 , 损害其保护和美观性能。而地坪涂料中的环氧涂料、聚氨酯涂料更易于产生这类弊病。流平性与体系的溶剂关系很大 , 流平性不好时 , 可以适当加入高沸点的溶剂来改善 , 否则过多的高沸点长时间残留在漆膜里 , 严重降低漆膜的机械强度 [2] 。改善流平性通常通过改善流平剂降低涂料与基材之间的表面张力 , 使涂料与基材具有更好的润湿性 , 并在涂膜的表面形成单分子层 , 提供均一的表面张力 , 从而改善涂料的流平性能。常用的流平剂有三类 : 聚合物流平剂 , 有机硅类和氟碳化合物类。 EFKA 、 BYK 、德谦及华夏公司都有相应性能优越的产品 , 如 EFKA3777 是氟碳改性的聚丙烯酸酯 , 广泛应用在地坪涂料中。
3 . 4 流变助剂
涂料的生产、施工和成膜对体系剪切速率的要求不同 , 通常要求涂料具有一定的触变性。对地坪涂料来说 , 流变助剂的作用主要是防止涂料在储存时颜料沉降聚集 , 并改善涂刷性。常用的流变助剂有有机澎润土、气相二氧化硅、蓖麻油衍生物、金属皂类等。
3 . 5 功能性助剂
气相二氧化硅能有效降低漆膜的光泽 , 是常用的消光剂 , 但应充分分散 , 且气相二氧化硅有增稠作用。
防静电涂料需要加入导电剂或抗静电剂 , 导电剂有各种金属粉末、金属氧化物、导电炭黑、石墨、导电云母粉等。它们在漆膜里形成一定的导电通道 , 把表面的静电导走。抗静电助剂是一些表面活性剂 , 吸附空气中的水分而在漆膜表面形成极薄的导电层 , 构成静电泄露的通道。其缺点是随着使用时间的增加 , 漆膜中的抗静电助剂越来越少 , 性能会逐渐降低。
涂料是一个多相多组分体系 , 每一种组分的加入会影响到涂料体系的平衡 , 对涂料的其它性能产生影响。同时 , 一种助剂用在不同的条件下达到不同的性能。如有机硅树脂可以作为流平剂 , 也可以作为消泡剂或者防滑剂使用。金属皂可用于流变剂和催干剂。某些分散剂可能对粘度的影响很大。因此 , 针对不同的体系正确选用合适的助剂是涂料技术的重要组成部分。
4 结语
随着涂料科学技术的发展 , 各种涂料助剂越来 越多地应用于提高涂料产品品质 , 改善施工性能或者赋予涂料特别的性能上。但是涂料系统是多相体系 , 任何组分都会对涂料的稳定性和其它性能产生影响。涂料工作者们应充分了解助剂的使用性能 , 正确选用和调整各种助剂 , 使涂料性能达到最佳。
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