傳統的環氧樹脂(zhī)難溶於水,隻能溶(róng)於芳烴類、酮類及醇類等有機溶劑,使用時分散在有機溶劑中,將環氧樹脂配成一定濃度、一定黏度的樹脂塗料才能(néng)使用。有機溶(róng)劑作(zuò)分散介質來稀釋環氧樹(shù)脂不僅對施(shī)工現場含水率要求高,而且在使用過程中,揮發性有機化合物(VOC)對操作工人身體危害(hài)極大,對環境也會(huì)造成汙染,為此,許多國家先後頒布了嚴格的限製VOC排放的(de)法規。開發環境友好特性的水性環氧樹脂(zhī)體係成為各國研究的熱點。
第一代產品:直接用(yòng)乳(rǔ)化劑進行(háng)乳化;
第二代產品:采(cǎi)用水溶性固(gù)化劑乳化油溶性環氧樹脂;
第三代產品:經過多年研究開發(fā)成功的,這一體係的環氧樹脂和固化劑都接上了非離子型表麵活性劑,乳液體(tǐ)係穩定,由其(qí)配製的塗料漆膜已超過溶劑型塗料的漆膜性能(néng)指標。
l 原理分析
一、水性環氧(yǎng)透(tòu)氣但不透水:
一般來講,地下室及建築物一層,若塗料為普通環氧時,由於塗(tú)層不能使(shǐ)其中的蒸汽揮發出來,則蒸汽會把塗層鼓起來,時間長(zhǎng)久將(jiāng)使塗層鼓起,影響使用壽命,但水性體係,由於固化時本身水汽的(de)蒸發,留有微孔氣道,具有透氣性(xìng),可將地表(biǎo)產生的蒸汽釋放(fàng)出來,極大避免因潮氣產生的層間起泡和剝離以及鼓起等現象。
一、水性環氧樹(shù)脂固化體係成膜機理:
水(shuǐ)性環氧樹脂塗料是一種乳液塗(tú)料,其成膜機(jī)理與一般的聚合物乳液(yè)塗料如丙烯酸乳液的成膜有很大的區別,同(tóng)時與溶劑型環(huán)氧樹脂塗料的(de)成膜也不完全相(xiàng)同。一般聚合物乳液塗料的固化成膜為一物理(lǐ)過程,分散相粒子的玻璃化溫(wēn)度較低,在水分揮發後(hòu)就形成緊密(mì)堆積的結構,並在毛細(xì)管壓力作用下凝結成膜。在溶劑型環氧樹脂塗料(liào)體係中,環氧樹脂和固化劑均以分(fèn)子形式溶解在有機溶劑中,形成的(de)體(tǐ)係是均相的,固化反應在分子之間進行,因而固化反應進行得比(bǐ)較完全(quán),所形成的塗(tú)膜也是均相的。
水性環(huán)氧樹脂塗料為多相體係,環氧樹脂(zhī)以分散相(xiàng)形式分散在(zài)水相(xiàng)中(zhōng),水性環氧固化劑則溶解在水中。水性環氧樹脂塗料的固化(huà)成膜示意(yì)圖如(rú)圖1所示,將兩個組分混合後的體係塗布在基材(cái)上(shàng),在比較適宜的溫度條件下,水分蒸發得很快。當(dāng)大部分水分蒸發後,環氧(yǎng)樹脂乳膠(jiāo)粒子相(xiàng)互接觸,形成緊密堆積的結構,殘餘的水分和(hé)固化(huà)劑分子則處(chù)在環氧(yǎng)樹脂分散相粒子的間隙(xì)處。隨著水分的進一步蒸發,環氧樹脂分散相粒子開始凝結,形成更為緊密的六邊形排列結(jié)構。與此同時,固化劑分子擴散到環氧樹脂分散相粒子的界(jiè)麵(miàn)及其內部發生(shēng)固化反應。該固化成膜機理也可解釋為水性環氧樹脂體係由水包油的狀態向油包水轉變,與用相反轉法配製環氧樹脂乳液的過程剛好相反。對於水性環氧(yǎng)樹脂塗料,其固化是否充分主要取決(jué)於以下兩個因素。
(1)環氧樹脂分散相粒子的粒徑;在保證水性環氧固化劑用量相同的情況下,環氧樹(shù)脂分散相粒子的粒徑較小(xiǎo)時,粒子表麵的固化劑濃度較(jiào)為適中,表麵固化速度較慢,固(gù)化(huà)劑分子有足夠的時間(jiān)擴散到整個環氧樹脂分散相粒(lì)子,使之固化完全,因而可以形成均勻、完全固化的塗膜。反之,分散相粒子尺寸較大時,粒子表麵的固化劑濃度相對(duì)較高,導致表麵(miàn)快速固(gù)化;隨(suí)著固化反應的進行,環氧樹脂分散(sàn)相粒子的表觀粘度不斷增(zēng)大,其玻璃化溫度也會逐漸提高,使得(dé)固化(huà)劑分子向環氧樹脂粒子內部擴散速度逐漸變(biàn)慢,環(huán)氧樹脂粒子內部來不及固化而致使塗膜(mó)固化不完全(quán)。
(2)環氧固化劑與(yǔ)環氧樹脂的相容性,提高環氧固化劑與環氧(yǎng)樹脂的相容性,有(yǒu)利於水性環氧樹脂乳液分散後體係的穩定(dìng)性,並且兩者的相容性越好,環氧固化劑越容易向環氧樹脂微粒內部擴散,有利於固(gù)化反(fǎn)應的進行。
l 技術指標
水性環氧樹(shù)脂與傳統油性環氧的對比表 |
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序號 |
對比 |
項目 |
傳統環氧地坪漆 |
水性環氧地坪漆 |
備注 |
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1 |
參數對比 |
鉛筆硬度 |
2H |
5H |
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2 |
表幹h |
4h |
1h |
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3 |
實幹(gàn)h |
≤24h |
≤4h |
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4 |
抗壓強度 |
>75MPa |
>85MPa |
|
||
5 |
抗折彎強(qiáng)度 |
4MPa |
6.5MPa |
|
||
6 |
粘接強度 |
>28MPa |
>35MPa |
|
||
7 |
附著力,級 |
1 |
1 |
|
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8 |
耐磨性(750g/500r)/g |
0.045 |
0.011 |
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9 |
耐衝擊性 |
Ⅱ級 |
Ⅰ級 |
|
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10 |
耐(nài)水性72H |
輕微變色 |
無變色 |
|
||
11 |
耐化學性 |
耐(nài)油性 |
合格 |
合格 |
|
|
12 |
耐(nài)堿性 |
合格(gé) |
合格 |
|
||
13 |
苯質量分數/(g/kg) |
含有 |
未檢測出(chū) |
|
||
14 |
|
甲苯、二甲苯 |
含有 |
未檢測出(chū) |
|
|
15 |
甲醛 |
含(hán)有 |
未檢測出 |
|
||
16 |
可溶性重金(jīn)屬(mg/kg) |
鉛 |
含有(yǒu) |
未檢測出 |
|
17 |
|
|
鎘 |
含有 |
未檢測出 |
|
18 |
鉻 |
含有 |
未檢測出 |
|
||
19 |
汞 |
未檢測出 |
未檢測出 |
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l 水性環氧與傳統環氧的其它區別
序號 |
項目 |
傳統環氧地坪漆 |
水性環氧地(dì)坪漆 |
備注 |
|
1 |
稀釋劑類型 |
甲苯、二甲苯(天那水) |
水 |
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|
2 |
施工氣味 |
有異(yì)味 |
無氣味 |
|
|
3 |
基麵含水率要求 |
≤5% |
≤8% |
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|
4 |
施工受限程度 |
施工(gōng)環境要求 |
幹燥基麵 |
無明(míng)水基麵 |
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5 |
揮發性有機(jī)物 |
有 |
無 |
|
|
6 |
施工現場(chǎng)防火性 |
杜絕火源 |
可以(yǐ)存在(zài)明火施工 |
|
|
7 |
便捷性 |
施工加水 |
否 |
是 |
|
8 |
工具清洗材料 |
天那水、二甲苯 |
水(shuǐ) |
|
|
9 |
防水性 |
否 |
是 |
|
l 水(shuǐ)性環氧地坪漆施工要求及施工工藝
施工要求與基麵粘貼牢固、無起鼓、起殼等(děng)現象;表麵(miàn)美觀(guān)、防塵、耐磨(mó)、耐(nài)用;具有較(jiào)好(hǎo)的抗壓、抗衝擊性;表麵顏色均勻,無分色現象。
水性環氧地坪漆施工(gōng)結構層次為:素地à底(dǐ)塗層à石英粉底塗層(céng)à石英粉中塗層à環保型麵塗層。地麵(miàn)漆幹燥時間:表幹4小時,實幹3天。
泥基麵自身的(de)強度、致密程度、表麵狀態等因(yīn)素直接影響地坪塗裝,因此施工前(qián)必須(xū)做適當處理。
l 基麵要求
根據國家標準GB50212-2002《建築環氧地(dì)坪(píng)工程施工及驗收規範》,一般(bān)環氧地坪對混凝土基材的要求如下:
1.混(hún)凝土要求平整密實,強度要求不低於C25;強度太差,必然影(yǐng)響塗層耐壓、抗衝性能及耐久性。
2.地麵平整度一般要求在2米範圍內落差不大於2mm(最(zuì)好用抹光機抹平並收光);如落差較大,則地坪(píng)塗層需(xū)加(jiā)厚以減少落差;如地坪塗層不加厚,則施(shī)工後的環氧地(dì)坪的平整度將依(yī)賴原地的平整度。
3.如需塗裝的地麵處於底(dǐ)層,地下水(shuǐ)位較高,則混凝土底層應作(zuò)好防水處理,避免地下水上(shàng)升形成的蒸汽壓(yā)頂起地坪塗(tú)層而引起(qǐ)起泡、起殼現象。
4.混凝土幹燥至少三(sān)周以上,含水率不高於(yú)6%;且在養(yǎng)護幹燥過(guò)程中避免局(jú)部淋雨及各積水在地麵等(děng)到,否則易引起局部混凝土水份含量超標。
5.樓板上、鋼筋混凝土梁及分次澆鑄(zhù)的混凝土上(shàng)的細石混凝土找平層強度不應低於C20,厚度不低於30mm。
6.對損壞的混凝土表麵修補或找平時應按GB50212國家標準要(yào)求進
行,a.當采(cǎi)用(yòng)混凝土找平時(shí),強度等級不小於C25,厚(hòu)度不小於30mm。
b.當基層必須用水泥漿工平時,應先(xiān)塗一層混凝土界麵處理劑,再按設計厚度(dù)找平。
c.當施工過程不宜進行上述(shù)操作時,可采用樹脂砂漿或聚(jù)合物水泥砂漿找平(píng)。
7.細節部位,如落(luò)水管周(zhōu)圍、門檻處等混凝土應(yīng)平整,棱(léng)角應平(píng)直。
8.大麵積混凝土基層應根據(jù)基材狀況切割(6mm*6mm)合理(lǐ)伸延縮縫、打聚氨脂密封膠。如混凝土基(jī)層達不到要求(qiú),出(chū)現混凝土起層導致地坪層起殼、脫落等現象,底層未做防水處理或防水不嚴出(chū)現(xiàn)的地坪層起泡現象,基材嚴(yán)重不(bú)平而塗層設計不合理(過薄)導致的地坪不平現象,伸縮縫設置不合理導致的地坪塗層開裂現象等,地坪施工方不應負責。
特別提示:伸縮縫無須(xū)填充瀝青等填充物,地坪施工時作處理
l 基麵處理
1.用研磨機(jī)進行全(quán)麵打磨。讓破損、起(qǐ)沙、粘度不牢、開裂、空鼓之部位完全暴露出來;並(bìng)將浮起的砂漿、水泥結塊等打(dǎ)磨平整。
2.有鬆動、裂(liè)縫或脫層的地麵,必須徹(chè)底打磨(mó)至密(mì)實基層,保證地麵的粘結度。
3.將基層表麵的浮灰(huī)、汙染物(wù)等垃(lā)圾(jī)清理幹淨,確保基層表麵的幹淨度。
4.將處理(lǐ)過的地麵清潔。
檢驗方法(fǎ):
a.經處理後,地坪表麵平(píng)整、密(mì)實(shí)、幹燥,無油汙、且沒有鬆動(dòng)易碎顆粒,方(fāng)可進行下一工(gōng)序(xù)施工(gōng)。
b.伸縮縫、裂縫、空鼓地麵、鬆動舊環氧的特殊處理
1.對開裂之部位采用切割片切成V型小槽後,再用高倍中塗砂(shā)漿予以修補填平;細小的裂縫(féng)可以用環氧樹脂(zhī)加Extender T增稠劑修補;待完全固化後再(zài)用手磨機細打至平(píng)整。
2.對空鼓(gǔ)鬆動之部位鑿除,如凹糟較深,采用高(gāo)倍中塗砂漿予以補(bǔ)平,完全固化後(hòu)再用手磨機細(xì)打至平整。
3.所有(yǒu)特殊場地修補處理後,再(zài)清潔一遍。
檢驗方法:
a、以上部位的處(chù)理是整個地坪使用壽命長短的重要(yào)一環,不(bú)然將導致地(dì)坪開裂。
b、經(jīng)處理後,與整個地麵相平,修補處無離(lí)間、密實,堅硬,平整。
地麵及空氣濕度較高,地下室地麵返潮現象嚴重(chóng),地(dì)下室地坪方案(àn)應滿(mǎn)足防潮和防水性能;項目所在地為人口密(mì)集地,未避免地下室地坪施工揮發性有機化合物(wù)對周圍環境汙染,建議采用無揮發性有機化合物水性環氧環保材料施工。擬推薦(jiàn)水性環氧(yǎng)地坪施工技術方案(環保型),采用:水性環保(bǎo)型產(chǎn)品製訂施工方案。
a) 產品結(jié)構圖
b) 產品(pǐn)特點:水性環氧樹脂砂漿地坪漆
1、美觀、防塵、易清潔
2、與基麵粘接牢固,收縮率小,耐磨(mó)、耐用(yòng)
3、耐一般化學腐蝕
4、具有較好的抗壓性、抗衝擊性及耐(nài)磨性能
c) 技術參(cān)數:水性環(huán)氧樹脂砂漿地坪漆
幹燥 時間 |
表幹H |
3 |
實幹D |
1 |
|
抗壓強度MPA |
60 |
|
抗彎強度MPA |
50 |
|
抗衝(chōng)擊(jī)性kg.cm |
50 |
|
附著力級 |
1 |
|
鉛筆硬度H |
5 |
|
耐磨性G |
≤0.026(750g/500r) |
|
保用年限 |
10-12年 |
注:以上數據(jù)係依據實驗室標準環(huán)境製樣檢測所得,僅供參考。
d) 施工步驟:水性環氧樹脂砂漿(jiāng)地坪漆
1、基麵清理:
1.1用掃把將待(dài)處理地麵上的垃圾清理幹(gàn)淨(jìng);
1.2有(yǒu)水的地方首先應該切斷水源, 並清除表層積水, 再設法(fǎ)使地麵幹燥(如果待施工地麵為一樓或地下室,還(hái)應考慮(lǜ)是否需做防水、防潮處理(lǐ));
1.3有(yǒu)油汙的地(dì)方應用有機溶劑等(比如天那水,二甲苯等(děng))洗淨,擦幹(gàn);
1.4有油漆(qī)或其它不明汙染物(wù)的地方應作適(shì)當處理,其方法(fǎ)有打磨, 有機溶劑擦洗等(děng)。
2、基麵打磨(mó):用(yòng)吸塵打磨機全麵打磨,較(jiào)光滑致密的水泥基麵,提供適(shì)當粗糙度。
2.1去除表麵不易清掃的浮塵且打毛基麵(miàn), 以增強塗層與地麵的結合(hé)力;
2.2將待處理基麵的高低不平處基(jī)本磨平, 起找平作用。
(手磨機打(dǎ)磨;對於大打磨機打不到的地方或打不掉之油(yóu)汙等(děng)可用手磨機打磨, 注意應選用專用砂輪片。)
3、基麵清(qīng)掃:
3.1徹底清理地麵灰塵,對於不易清潔的衛生(shēng)死角(jiǎo), 可用吸塵器吸塵;
3.2將牆腳,機腳,或其它應受保護的地方用膠帶紙包紮保護;
3.3按(àn)實際情(qíng)況(kuàng)而(ér)定,是否需要(yào)再做一次清掃。
4、地麵修補:
4.1修補較寬(kuān)的裂縫和坑洞(dòng),最(zuì)好用快幹水性(環(huán)保型)環氧樹脂塗料調石(shí)英砂修補;
4.2對於伸縮縫,先清理幹淨(jìng)裏麵的雜物,再用快幹水性(環(huán)保型)環氧樹脂中塗拌石英砂修補;
4.3對於細小裂縫應先用磨機切成V型槽,並用快(kuài)幹水(shuǐ)性(環保型)環氧砂漿進(jìn)行灌縫處理;
4.4固化後用砂紙打磨平整,清掃地麵(miàn)。
5、塗刷BA-30W水性底油:
(使其充分滲入地麵,達到表麵成膜為準,要(yào)求均勻無遺漏;檢測(cè)標準:均勻成膜(mó),否(fǒu)則需要再塗一遍水性底油。)
6、砂漿層環氧中塗:
6.1用東莞東(dōng)升水性(環保型)帶(dài)色中塗BA-M30W配(pèi)1-2倍石英砂刮塗砂漿中塗層;
6.2砂漿中塗(tú)作用:是提高地坪塗層(céng)強度、同時能起到較好的找平作用;
7、細磨、除塵;
8、膩(nì)子層環氧中塗:
8.1采用東莞東升水性(環保型)中塗BA-M30W拌0.5倍400目石英粉刮塗
8.2膩子作用:修補砂漿麵存在的細(xì)小孔(kǒng)隙,使整個(gè)基麵變得平實。
9、輥塗BA-130W水性(xìng)環氧麵塗兩遍;
(麵塗施工完畢(bì)檢驗標準:均勻成(chéng)膜,無起泡,顏色均勻,具(jù)有良好的耐劃傷性能;)
10、養護,養護期2-7天(養護期(qī)間不要自行使用)。
施工工序 |
主要材料 |
重塗間隔(h) |
基麵處理 |
—— |
—— |
水性環氧底塗層 |
BA-30W水性底油 |
4 |
水性環氧砂漿層 |
BA-M30W, 石英砂 |
8 |
水性環氧膩(nì)子層 |
BA-M30W, 石英粉 |
8 |
水性環氧膩子層 |
BA-M30W, 石英粉 |
8 |
水性環氧麵塗層 |
BA-130W |
8 |
水性環氧麵塗層 |
BA-130W |
8 |
|
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