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防靜電環(huán)氧薄涂地坪涂料的研制研究

李軍偉1，袁新2 （1.天津城市建設(shè)學(xué)院材料科學(xué)與工程系，天津300384；2.淄博市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站，山東淄博225086）摘要：主要研究了影響防靜電環(huán)氧地坪涂料性能的因素，并對(duì)防靜電環(huán)氧地坪涂料薄涂施工工藝進(jìn)行了介紹。研究結(jié)果表明，環(huán)氧樹(shù)脂加入量、填料的種類(lèi)和加入量、固化劑種類(lèi)等因素均對(duì)地坪涂料的性能有很大影響。關(guān)鍵詞：防靜電；環(huán)氧地坪涂料；薄涂地坪涂料；施工工藝 1引言環(huán)氧地坪涂料具有良好的使用性能，是工業(yè)地坪涂料的一大種類(lèi)[1-2]。防靜電環(huán)氧地坪涂料屬特種功能型涂料，它是在環(huán)氧樹(shù)脂中加入導(dǎo)電填料，在使用過(guò)程中可以將產(chǎn)生的靜電及時(shí)導(dǎo)出，防止危害的產(chǎn)生。根據(jù)施工方式的不同，防靜電環(huán)氧地坪涂料可分為薄涂型和自流平型2種。自流平型環(huán)氧地坪涂料雖然具有鏡面效果，但價(jià)格昂貴；薄涂型環(huán)氧地坪涂膜厚度一般為0.5～1.0mm，透氣性好，由于其用料少、成本低，在某些輕作業(yè)場(chǎng)所得到廣泛應(yīng)用。本文主要介紹防靜電環(huán)氧地坪涂料的配制及主要影響因素，并介紹薄涂施工工藝。 2防靜電環(huán)氧地坪涂料的配制 2.1涂料基本配方無(wú)溶劑型防靜電環(huán)氧地坪涂料是當(dāng)今地坪涂料的主流產(chǎn)品，其基本配方見(jiàn)表1。
防靜電環(huán)氧薄涂地坪涂料的研制研究

表1無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧地坪涂料基本配方 2.2影響地坪涂料性能的主要因素 2.2.1基體樹(shù)脂選用江蘇三木樹(shù)脂廠的828環(huán)氧樹(shù)脂作為基體樹(shù)脂，隨著加入量的不同，其力學(xué)性能有明顯的差異。樹(shù)脂的加入量對(duì)涂膜拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響見(jiàn)圖1～2。
防靜電環(huán)氧薄涂地坪涂料的研制研究

圖1樹(shù)脂加入量對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響圖
防靜電環(huán)氧薄涂地坪涂料的研制研究

2樹(shù)脂加入量對(duì)斷裂伸長(zhǎng)率的影響由圖1和圖2可以看出，隨著樹(shù)脂加入量的增大，環(huán)氧地坪涂料的拉伸強(qiáng)度遞增，斷裂伸長(zhǎng)率則遞減。而且增加或遞減的幅度很大，說(shuō)明基體樹(shù)脂對(duì)地坪涂料的性能有決定性的影響。但隨著樹(shù)脂加入量的增加，生產(chǎn)成本必將增加，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)綜合考慮，選定合理的樹(shù)脂加入量，一般加入量為40%～45%。 2.2.2活性稀釋劑配方中常需加入活性稀釋劑以降低體系黏度，便于施工，活性稀釋劑含有環(huán)氧基，可參加固化反應(yīng)。常用活性稀釋劑性能指標(biāo)見(jiàn)表2。
防靜電環(huán)氧薄涂地坪涂料的研制研究

表2常用活性稀釋劑主要技術(shù)指標(biāo) 活性稀釋劑加入量太少會(huì)增大涂料的黏度，減少填料的加入量，從而降低了地坪涂料的硬度、力學(xué)性能等；活性稀釋劑加入量過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致地坪涂料的涂膜浮色發(fā)花。故活性稀釋劑的加入量一般以不超過(guò)樹(shù)脂加入量的15%為宜。 2.2.3固化劑本試驗(yàn)選用2種固化劑：美國(guó)殼牌公司的1784和3225固化劑。1784固化劑是一種黏度極低的改性脂肪胺環(huán)氧固化劑，用于在室溫下與液體環(huán)氧樹(shù)脂配合，具有良好的耐潮性、耐水性、耐白化性，高硬度、高光澤和顏色穩(wěn)定性?xún)?yōu)異。固化劑3225的顏色非常淺，黏度極低易于施工。因其反應(yīng)性中等，可為通用型，用于春秋二季。而且配比較低，利于降低配方成本。1784和3225都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)不同的使用情況來(lái)選擇合適的固化劑。固化劑的加入量一般為環(huán)氧樹(shù)脂和活性稀釋劑加入量的40%。 2.2.4填料 ⑴填充填料環(huán)氧樹(shù)脂在固化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生體積收縮，容易造成應(yīng)力開(kāi)裂。為了克服這種弊病，可加入填料，常用的填料有硅微粉、滑石粉和重晶石。硅微粉具有分散流平性好、吸油率低等特點(diǎn)，加入一定量的硅微粉可起到填充增容作用。滑石粉具有優(yōu)良的濕潤(rùn)和分散性能，優(yōu)異的懸浮性，也有助于體系中其它的顏料保持懸浮狀態(tài)。重晶石的吸油量低、密度大、呈粒狀或球形結(jié)構(gòu)，具有良好的填充性能，有助于光澤的提高并具有良好的保光性。填充填料的加入量一般控制在25％～35%。 ⑵導(dǎo)電填料制備防靜電環(huán)氧薄涂地坪涂料的主要方法之一就是加入導(dǎo)電填料[3]，其防靜電機(jī)理是導(dǎo)電填料相互接觸形成連續(xù)網(wǎng)鏈，載流子可在網(wǎng)鏈上運(yùn)動(dòng)，從而使涂層防靜電。導(dǎo)電填料須在涂層中相互接近以致構(gòu)成導(dǎo)電通道，使涂層具有導(dǎo)電性。因此導(dǎo)電填料要有足夠的填充量以形成導(dǎo)電鏈。但是，導(dǎo)電填料加入量也不能過(guò)大，過(guò)大則不能被充分潤(rùn)濕，使涂層的物理機(jī)械性能下降。一般情況下，為了達(dá)到防靜電的要求，表面電阻應(yīng)為105～106Ω。本試驗(yàn)采用上海卡吉特化工有限公司的導(dǎo)電石墨粉、導(dǎo)電云母粉、導(dǎo)電硫酸鋇、導(dǎo)電鈦白粉和導(dǎo)電炭黑。不同加入量的導(dǎo)電填料對(duì)地坪表面電阻的影響見(jiàn)表3～7。防靜電環(huán)氧薄涂地坪涂料的研制研究

表3導(dǎo)電石墨粉加入量對(duì)表面電阻的影響
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表4導(dǎo)電云母粉加入量對(duì)表面電阻的影響
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表5導(dǎo)電硫酸鋇加入量對(duì)表面電阻的影響
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表6導(dǎo)電鈦白粉加入量對(duì)表面電阻的影響
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表7導(dǎo)電炭黑加入量對(duì)表面電阻的影響可見(jiàn)，當(dāng)導(dǎo)電填料加入量在17%～20%之間時(shí)，地坪的表面電阻都能達(dá)到防靜電的要求。 3施工工藝[4] ⑴基層處理對(duì)混凝土基材的含水率進(jìn)行測(cè)定，基層含水率應(yīng)低于8%，對(duì)含水率超標(biāo)的部位，可采用噴燈烘干。基層平整度偏差應(yīng)小于2mm，對(duì)高低不平處可進(jìn)行打磨，達(dá)到適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙龋鰪?qiáng)與基面的結(jié)合力。表面應(yīng)無(wú)油污、雜物，無(wú)明顯滲漏，若局部基層存在裂縫，可用環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)地面的空隙進(jìn)行修補(bǔ)。 ⑵涂刷底涂層按照配方配制底涂涂料，使用專(zhuān)用工具進(jìn)行刮涂，厚度不宜過(guò)厚，要滿涂不露底，使底涂涂料充分浸潤(rùn)基材，一般底涂需要刮涂2～3道，以增加強(qiáng)度。 ⑶鋪設(shè)銅箔網(wǎng)和接地待底涂層固化后，鋪設(shè)導(dǎo)電銅箔網(wǎng)，銅箔粘貼應(yīng)平整牢固，需與室內(nèi)接地端子連接。 ⑷涂刮環(huán)氧樹(shù)脂中涂層將配料攪拌均勻，刮涂多遍達(dá)到所需厚度，刮涂時(shí)應(yīng)先里后外，逐層退至房間出口處，干燥后打磨平整。 ⑸輥涂防靜電環(huán)氧面層涂料中層涂層干燥8h左右后進(jìn)行面涂層施工。按配方配制面層涂料，面涂一般采用輥涂，也可采用噴涂。施工后注意保持現(xiàn)場(chǎng)清潔，以保證涂層的外觀效果，且面涂施工完成后2～3d內(nèi)不能載重。 4結(jié)語(yǔ) 無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧地坪涂料抗靜電效果優(yōu)良、持久，具有耐磨、耐壓、耐沖擊性能，耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良，且體系不含溶劑，不會(huì)造成二次污染，采用薄涂施工工藝，成本低，可在多個(gè)領(lǐng)域廣泛使用。

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