摘要：本文對(duì)環氧地坪塗料施工中基層的(de)處理(lǐ)方法及施工工藝作了(le)介紹，闡述了(le)不同類型環氧地坪塗料的(de)配方設計思路及相關配方，并對(duì)它們的(de)性能進行了(le)比較。

　　關鍵詞：環氧樹脂;地坪塗料;塗裝;配方設計

　　1、前言

　　坪塗料配方設計要點、配方及施工工藝，并比較了(le)它們的(de)性能，爲現場(chǎng)施工技術人(rén)員(yuán)提供了(le)有益的(de)參考。

　　2、施工準備

　　2.1基層檢查及處理(lǐ)[1]

　　基層檢查包括混凝土含水(shuǐ)率的(de)測定、平整度的(de)測定、PH值的(de)測定、強度的(de)測定。因PH值、平整度、強度測定較爲簡便，這(zhè)裏不再累述，而因含水(shuǐ)率對(duì)塗膜的(de)影(yǐng)響很大(dà)，故對(duì)其測定作一介紹。

　　2.1.1含水(shuǐ)率測定

　　含水(shuǐ)率的(de)測定有以下(xià)幾種方法：

　　塑料薄膜法(ASTM4263)：把1125px×1125px塑料薄膜平放在混凝土表面，用(yòng)膠帶紙密封四邊16小時(shí)後，薄膜下(xià)出現水(shuǐ)珠或混凝土表面變黑(hēi)，說明(míng)混凝土過濕，不宜塗裝。

　　相對(duì)濕度測定法：把一隻箱子緊貼密封在混凝土面上，24h後測定箱内濕度。當空氣溫度21℃，相對(duì)濕度爲75%，混凝土含水(shuǐ)率爲5%時(shí)，它既不吸收水(shuǐ)份也(yě)不解吸水(shuǐ)份。當測定濕度值大(dà)于75%時(shí)，說明(míng)混凝土含水(shuǐ)率大(dà)于5%。

　　無線電頻(pín)率測試法：通(tōng)過儀器測定傳遞、接收透過混凝土的(de)無線電波差異來(lái)确定含水(shuǐ)量。

　　氯化(huà)鈣測定法：測定水(shuǐ)分(fēn)從混凝土中逸出的(de)速度，是一種間接測定混凝土含水(shuǐ)率的(de)方法。測定密封容器中氯化(huà)鈣在72h後的(de)增重，其值應≤46.8g/m2。

　　2.1.2水(shuǐ)分(fēn)的(de)排除

　　混凝土含水(shuǐ)率應小于5%，否則應排除水(shuǐ)分(fēn)後方可(kě)進行塗裝。排除水(shuǐ)分(fēn)的(de)方法有以下(xià)幾種：

　　通(tōng)風：加強空氣循環，加速空氣流動，帶走水(shuǐ)分(fēn)，促進混凝土中水(shuǐ)分(fēn)進一步揮發。

　　加熱(rè)：提高(gāo)混凝土和(hé)其周圍空氣的(de)溫度，加快(kuài)混凝土中水(shuǐ)遷移到表層的(de)速率，使其迅速蒸發。宜采用(yòng)強制空氣加熱(rè)和(hé)輻射加熱(rè)。直接用(yòng)火源加熱(rè)，生成的(de)燃燒産物(wù)(包括水(shuǐ))，會提高(gāo)空氣的(de)霧點溫度，導緻水(shuǐ)在混凝土上凝結，故不宜采用(yòng)。降低空氣中的(de)露點溫度：用(yòng)脫水(shuǐ)減濕劑、除濕器或引進室外空氣(引進室外空氣露點低于混凝土表面及上方的(de)溫度)等方法除去空氣中的(de)水(shuǐ)汽。

　　2.2 基層表面處理(lǐ)方法

　　對(duì)于平整地面，常用(yòng)下(xià)列方法處理(lǐ)：

　　酸洗法(适用(yòng)于油污較多(duō)的(de)地面)：用(yòng)質量分(fēn)數爲10~15%的(de)鹽酸清洗混凝土表面，待反應完全後(不再産生氣泡)，再用(yòng)清水(shuǐ)沖洗，并配合毛刷刷洗，此法可(kě)清除泥漿層并得(de)到較細的(de)粗糙度。

　　機械方法(适用(yòng)于大(dà)面積場(chǎng)地)：用(yòng)噴砂或電磨機清除表面突出物(wù)，松動顆粒，破壞毛細孔，增加附著(zhe)面積，以吸塵器吸除砂粒、雜(zá)質、灰塵。對(duì)于有較多(duō)凹陷、坑洞地面，應用(yòng)環氧樹脂砂漿或環氧膩子填平修補後再進行下(xià)步操作。

　　經處理(lǐ)後的(de)混凝土基層性能應符合以下(xià)指标。

　　表1 合格混凝土基層指标

　　檢查項目 濕度 強度 平整度 PH值 表面狀況

　　合格指标 ≤5% >24.0MP ≤2mm/M <10 無砂無裂無油無坑

　　3、施工應用(yòng)

　　環氧地坪塗料根據使用(yòng)場(chǎng)所的(de)不同可(kě)分(fēn)爲以下(xià)幾種。

　　3.1普通(tōng)塗裝地坪(0.2~0.6mm)

　　特點：無縫平滑、易潔防塵、耐磨、附著(zhe)極佳。用(yòng)途：用(yòng)于非荷重、防塵、耐酸堿的(de)裝飾性地面，如：

　　電器、塑膠、紡織、煙(yān)草(cǎo)、食品、學校、醫院等行業之廠房(fáng)及走廊地面塗裝。

　　配方設計思路：因塗層較薄、且要求塗膜附著(zhe)力強、防水(shuǐ)、耐藥耐磨性優異，所以在配方中加入15~30%的(de)溶劑，制成溶劑型塗料，降低體系粘度以便得(de)到較薄塗層;爲保證色澤均一，宜選用(yòng)性能優異的(de)分(fēn)散劑，并研磨分(fēn)散至細度小于50um;石英砂的(de)加入，可(kě)保證塗層具有較強的(de)耐磨性能。另外，因塗層較薄且又防水(shuǐ)，所以要求該類塗料必須具有優異的(de)防滲性能。用(yòng)于評價和(hé)預測環氧樹脂清漆漆膜防介質滲透能力的(de)滲透指數公式對(duì)此設計具有指導意義。[2] 漆膜的(de)滲透指數公式爲：

　　PI= Mc/M0.5B1.5 =1/rM0.5B1.5

　　式中: PI—漆膜的(de)滲透指數,g/mol;

　　Mc—漆膜交聯點的(de)摩爾質量，g/mol;

　　M—滲透介質的(de)分(fēn)子量，g/mol;

　　B—溶液效應因子，與漆膜及滲透介質有關;

　　r—漆膜的(de)有效交聯密度，mol/g。

　　其中：Mc=1/r

　　不同環氧值的(de)環氧樹與胺或胺類加成物(wù)固化(huà)時(shí)有不同的(de)有效交聯密度。環氧值大(dà)的(de)環氧樹脂固化(huà)後的(de)交聯密度大(dà)，固化(huà)網絡的(de)孔徑小，反之，固化(huà)網絡的(de)孔徑大(dà)。由于交聯的(de)化(huà)學鍵的(de)束縛作用(yòng)，固化(huà)網絡對(duì)滲透介質的(de)滲透擴散産生抵擋作用(yòng)。分(fēn)子量小環氧值高(gāo)的(de)環氧樹脂塗膜的(de)滲透指數較小，抵擋介質滲透擴散的(de)能力較優。因此宜選用(yòng)環氧當量較小的(de)環氧樹脂，如國産的(de)E-51、E-42、E-44或國外的(de)828、DER331。

　　固化(huà)劑宜選用(yòng)能耐腐蝕的(de)聚酰胺産品。設計配方如下(xià)：

　　典型面塗配方：

　　甲組分(fēn)：E-44液體環氧樹脂(212~244EEW) 36.4

　　DER® 331環氧樹脂(美(měi)國陶氏化(huà)學公司) 34

　　二甲苯 11.8 7.2

　　正丁醇 9 3

　　醋酸丁酯 2

　　分(fēn)散劑963(漢高(gāo)公司) 0.3 0.3

　　消泡劑AMH2(漢高(gāo)公司) 0.3 0.3

　　流平劑F60(漢高(gāo)公司) 0.2 0.2

　　氧化(huà)鐵紅 5 5

　　沉澱硫酸鋇(600目) 7 21

　　滑石粉(600目) 10

　　石英砂(600目) 18 26

　　有機膨潤土 2 1

　　總 計 100 100

　　乙組分(fēn)：Versamid® 115(漢高(gāo)公司) 33 37

　　二甲苯 32 36

　　正丁醇 8 9

　　施工工藝：素地處理(lǐ)→底塗→環氧中塗→環氧膩子→磨平、吸塵→面塗

　　3.2樹脂砂漿地坪(3.0~8.0mm)

　　特點：抗沖耐磨、耐酸耐堿、耐壓防塵、防黴易潔。用(yòng)途：高(gāo)強度、耐沖動作業區(qū)或重載地面塗裝，如：

　　機械廠、碼頭、電梯口、車站、車場(chǎng)，特别是需要跑叉車、汽車、重手推車的(de)走道。

　　配方設計思路：因塗層較厚，且要求能耐重壓，耐藥耐磨性優異，因此，應選擇高(gāo)固含量的(de)環氧樹脂，如E-44、E-42或E-51，使塗料具有較高(gāo)粘度，以保證1~2次镘塗後能達到要求厚度;同時(shí)應選用(yòng)質地堅硬的(de)填料如石英砂，以保證耐重壓、耐磨的(de)要求;因塗層較厚，顔料無須太多(duō)即可(kě)滿足遮蓋要求;爲使塗料在填料含量較高(gāo)的(de)狀況下(xià)仍具有一定的(de)流動性，故加入部分(fēn)活性稀釋劑;選用(yòng)脂環胺類固化(huà)劑可(kě)賦予塗層較高(gāo)的(de)硬度;因對(duì)細度和(hé)流平無要求，故無需加入分(fēn)散劑和(hé)流平劑;消泡劑的(de)加入，使氣泡在塗層較厚的(de)狀況下(xià)能順利逸出。設計配方如下(xià)：

　　典型樹脂砂漿配方：

　　甲組分(fēn)：828環氧樹脂(美(měi)國Shell公司) 100

　　丁基縮水(shuǐ)甘油醚 10

　　消泡劑1208(漢高(gāo)公司) 2

　　氧化(huà)鐵紅 2

　　钛白(金紅石) 1

　　石英砂(200目) 200

　　石英砂(100目) 100

　　總 計 415

　　乙組分(fēn)：Versamine® C-36(漢高(gāo)公司) 68

　　施工工藝：素地處理(lǐ)→底塗→接著(zhe)層塗布→樹脂砂漿镘平→批嵌環氧膩子→磨平、吸塵→面層塗布3.3自流平地坪(2.0~5.0mm)

　　特點：無縫平滑、美(měi)觀易潔、耐酸耐堿、防塵防菌。用(yòng)途：要求高(gāo)度清潔無菌無塵的(de)行業之水(shuǐ)泥或水(shuǐ)磨石地面塗裝，如：GMP、制藥、電腦(nǎo)、微電子等。

　　配方設計思路：因塗層較厚，且要求流平性極佳，防水(shuǐ)、耐藥耐磨性優異。因此，應選擇高(gāo)固含量低粘度的(de)環氧樹脂，如E-51、828、DER331，并加入活性稀釋劑，使塗料具有合适的(de)粘度同時(shí)又有較高(gāo)的(de)固含量，以保證能夠自流平且流平後能達要求厚度。E-42、E-44粘度太高(gāo)，要達到自流平的(de)所需的(de)粘度，必須加入大(dà)量的(de)活性稀釋劑，而過多(duō)的(de)活性稀釋劑與胺固化(huà)時(shí)生成小分(fēn)子的(de)聚合物(wù)，影(yǐng)響塗層性能，所以不宜選用(yòng)。同時(shí)應選用(yòng)質地堅硬的(de)填料，以保證耐重壓、耐磨的(de)要求;因是面塗，故應加入抗劃傷劑，以保持長(cháng)久光(guāng)澤;消泡劑、流平劑的(de)加入可(kě)避免塗層産生縮孔、魚眼等弊病;因塗層較厚，少量顔料即可(kě)滿足遮蓋要求。同時(shí)選用(yòng)粘度較低的(de)固化(huà)劑也(yě)是塗料能自流平的(de)保證。設計配方如下(xià)：

　　典型面塗配方：

　　甲組分(fēn)：828環氧樹脂(美(měi)國Shell公司) 90

　　丁基縮水(shuǐ)甘油醚 10

　　分(fēn)散劑963(漢高(gāo)公司) 0.3

　　消泡劑AMH2(漢高(gāo)公司) 0.6

　　流平劑F60(漢高(gāo)公司) 0.5

　　抗劃傷劑S4(漢高(gāo)公司) 0.6

　　氧化(huà)鐵紅 3

　　钛白(金紅石型) 1

　　石英砂(300目) 50

　　石英砂(200目) 30

　　沉澱硫酸鋇 20

　　白炭黑(hēi) 1.5

　　總 計 207.5

　　乙組分(fēn)：Versamine® C-31(漢高(gāo)公司) 46

　　施工工藝：素地處理(lǐ)→底塗→環氧砂漿中塗→打磨、清潔→自流平面塗3.4積層地坪(1.0~3.0mm)

　　特點：耐酸堿腐蝕、耐溶劑、耐水(shuǐ)浸泡及沖擊。用(yòng)途：各種耐強酸、強堿、耐混合酸之場(chǎng)地及經常處于潮濕狀态使用(yòng)的(de)地坪，如：化(huà)工廠、發電廠、污水(shuǐ)處理(lǐ)池、遊泳池、化(huà)學槽、發酵淹漬漕等。配方設計思路：因塗層較厚，且要求耐水(shuǐ)耐腐蝕性能優異，并具有一定的(de)抗拉性能。爲保證塗層在較厚的(de)情況下(xià)具有較好的(de)抗拉性能，故應加入樹脂量10~20%增韌劑;選用(yòng)脂環胺類固化(huà)劑可(kě)賦予塗層優異的(de)耐酸蝕性;加入滑石粉可(kě)減小内應力，防止塗層龜裂;片狀填料如雲母粉的(de)加入可(kě)有效阻止水(shuǐ)分(fēn)浸入，使塗層具有優異的(de)耐水(shuǐ)性。設計配方如下(xià)：

　　典型粘接層配方：

　　甲組分(fēn)： 828環氧樹脂(美(měi)國Shell公司) 90

　　鄰苯二甲酸二丁酯 10

　　分(fēn)散劑963(漢高(gāo)公司) 0.3

　　消泡劑1208(漢高(gāo)公司) 0.5

　　流平劑F60(漢高(gāo)公司) 0.5

　　氧化(huà)鐵紅 4

　　石英砂(600目) 35

　　雲母粉(600目) 10

　　滑石粉(600目) 10

　　白炭黑(hēi) 1

　　總 計 161.3

　　乙組分(fēn)：Versamine® C-36(漢高(gāo)公司) 57

　　施工工藝：素地處理(lǐ)→底塗→粘接層→玻纖層→批露層→面塗

　　4、性能比較

　　以上各種環氧地坪塗料的(de)性能比較如表2所示。

　　表2 各種環氧樹脂地坪性能比較[3]

　　項目 試驗方法 普通(tōng)型 砂漿型 自平型 積層型

　　硬度 ASTM D2240 2H 80 80 80

　　Shore D

　　抗壓強度 ASTM C109 — 95.0 75.0 80.0

　　(MPa)

　　抗拉強度 ASTM C109 — 250 275 295

　　(MPa)

　　耐磨強度 ASTM D4060 0.55 0.46 0.40 0.42

　　(MPa) H22/500/1000

　　吸水(shuǐ)率(%)ASTM C413 0.10 0.14 0.11 0.13

　　25℃/24h

　　附著(zhe)力 ASIN NO.12 100/100 好 好 好

　　艾式沖擊強度 ASTM C256 — 0.85 0.74 0.75

　　(ft-1b/in)

　　耐酸性 鹽酸 20% 4 5 5 5

　　硫酸 30% 0 3 4 4

　　硝酸 20% 4 5 4 5

　　磷酸 5% 0 2 2 1

　　醋酸 25% 0 2 2 2

　　耐堿性 NaOH 20% 5 5 5 5

　　耐油性 4 5 5 5

　　注：5最好;0最差

　　5、結語

　　環氧地坪塗料性能的(de)優劣主要取決于配方的(de)設計是否合理(lǐ)，而使用(yòng)壽命的(de)長(cháng)短主要取決于基材處理(lǐ)是否合格。因此，基材的(de)處理(lǐ)與配方的(de)設計同等重要。所以，技術人(rén)員(yuán)應按應用(yòng)環境的(de)不同，設計不同的(de)塗料配方和(hé)配套施工方案，以滿足施工要求。