譚雄文

摘 ? 要：自流平地坪涂料具有比較好的機(jī)械性能，同時(shí)還具有很強(qiáng)的耐腐蝕性和絕緣性，已經(jīng)在很多領(lǐng)域中得到應(yīng)用，如人們常見(jiàn)和熟悉的實(shí)驗(yàn)室、超市、購(gòu)物中心以及醫(yī)院和工廠車(chē)間等。按照成膜物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)，目前市場(chǎng)上所使用的自流平地坪涂料可以分成聚氨酯和環(huán)氧樹(shù)脂兩類(lèi)。利用環(huán)氧樹(shù)脂制造的涂料材質(zhì)比較脆弱，容易破裂;使用聚氨酯所制造生產(chǎn)出來(lái)的涂料，有比較好的韌性和彈性，不僅比較耐磨，還具有較好的耐高低溫特征，并且在耐酸性方面也較強(qiáng)。分析了耐酸堿無(wú)溶劑型雙組分聚氨酯自流平地坪涂料的研制。

關(guān)鍵詞：耐酸堿無(wú)溶劑型;雙組分聚氨酯;自流平地坪涂料;研制

市場(chǎng)上利用聚氨酯所研制的自流平地坪涂料應(yīng)用范圍廣泛，很受市場(chǎng)的歡迎。我國(guó)大約有80%的自流平地坪涂料都是溶劑型的，這使得聚氨酯自流平地坪涂料中含有很多有機(jī)物質(zhì)，對(duì)人體不會(huì)造成太大的傷害。伴隨著涂料技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)。聚氨酯自流平地坪涂料生產(chǎn)成本不高，污染程度和危害程度都較低，因此，發(fā)展優(yōu)勢(shì)更為明顯。

1 ? ?耐酸堿無(wú)溶劑型雙組分聚氨酯自流平地坪涂料的制備

在耐酸堿無(wú)溶劑型雙組分聚氨酯自流平地坪涂料的制備上，首先將分散劑、消泡劑、填料以及白色顏料等全部放在真空高速分散機(jī)罐中，按照1 200 r/min的轉(zhuǎn)速分散5 s之后，再將轉(zhuǎn)速降低為500 r/min。分別將各種粉料投放進(jìn)去，再將其轉(zhuǎn)速調(diào)整為1 200 r/min分散30 s，隨后再加入色漿分散15 s。緊接著將抽真空裝置開(kāi)啟高速分散30 s之后實(shí)施出料，就可以得出一組涂料。之后，再把固化劑和之前分散出來(lái)的涂料進(jìn)行攪拌，等待攪拌均勻以后，按照“地坪涂裝材料”等相關(guān)規(guī)則來(lái)制定漆膜，在制板養(yǎng)護(hù)7 d之后，涂料將具有一定的理化性能。

2 ? ?各種因素對(duì)于無(wú)溶劑型聚氨酯自流平地坪涂料性能的影響

2.1 ?脫水劑對(duì)于漆膜的影響

無(wú)溶劑型雙組分聚氨酯自流平地坪涂料中的樹(shù)脂和固化劑等成分都含有一定水分。異氰酸酯和水反應(yīng)后會(huì)形成脲，并逐漸從中釋放出二氧化碳，使得漆膜逐漸形成一些鼓泡，從外觀上看十分不美觀，性能也有所下降。所以，在涂料中應(yīng)當(dāng)添加一定的脫水劑，將其中的水分進(jìn)行去除。在本研究所涉及的自流平地坪涂料制備過(guò)程中，涂料中含有一定的水分。為了將這些水分加以去除，分別將3A分子篩和氧化鈣作為脫水劑，研究其對(duì)漆膜的影響。-NCO/-OH物質(zhì)的量比和其他組的涂料相比，在配漆之后加工成為2 mm的涂層，24 h之后觀察漆膜的表面是否存在鼓泡情況。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在沒(méi)有使用脫水劑的情況下，漆膜表面呈現(xiàn)出很多鼓泡，內(nèi)部也有很多鼓泡存在;加入氧化鈣之后，漆膜表面無(wú)泡，內(nèi)部雖然還有一些鼓泡存在，但是量十分少。在加入3A分子篩之后，漆膜的表面沒(méi)有任何鼓泡，內(nèi)部也沒(méi)有鼓泡。從中可以看出，在沒(méi)有脫水劑的情況下，會(huì)產(chǎn)生較多的二氧化碳，從而使得漆膜表面和內(nèi)部產(chǎn)生大量的氣泡，在添加了氧化鈣和3A分子篩之后，漆膜的性能有明顯提升。將氧化鈣作為脫水劑，漆膜的表面沒(méi)有鼓泡，內(nèi)部還是有少許的鼓泡存在。氧化鈣和水進(jìn)行融合之后會(huì)有一定的氫氧化鈣反應(yīng)，這反而會(huì)使得堿性有所增加。-NCO/-OH的反應(yīng)速度也會(huì)加快，使用時(shí)間也有所降低。和氧化鈣相比較，3A分子篩的吸水能力更強(qiáng)一些，漆膜的表面和內(nèi)部都沒(méi)有任何氣泡存在，在使用時(shí)間上也有了很大的延長(zhǎng)。

2.2 ?催化劑對(duì)于涂料固化速度的影響

利用聚氨酯所制作出來(lái)的自流平地坪涂料，一般都是在有機(jī)金屬化合物等成分的作用之下，將異氰酸酯和羥基的反應(yīng)進(jìn)行加快，從而讓涂料能夠在短時(shí)間之內(nèi)成為漆膜。在31 ℃和相對(duì)濕度70%的環(huán)境之下，再加入0.01%的有機(jī)錫或者是有機(jī)鉍作催化劑，并對(duì)兩者對(duì)于涂料的固化時(shí)間以及硬件進(jìn)行對(duì)比和分析。最終研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在沒(méi)有加入任何催化劑的前提下，涂料的固化時(shí)間大概在60 s，24 h之后的硬度在64 HD，但是，這個(gè)時(shí)候涂料的表層往往呈現(xiàn)出橘紋很明顯、氣泡較多的效果。在加入了有機(jī)錫之后，涂料的固化時(shí)間縮短到了25 s，24 h之后的硬度在70 HD，呈現(xiàn)出來(lái)的效果是沒(méi)有橘紋，但卻有輕微的氣泡和泡痕。在加入了有機(jī)鉍之后，固化的時(shí)間34 s，24 h之后的硬度在72 HD，呈現(xiàn)出來(lái)的效果是沒(méi)有橘紋，也沒(méi)有氣泡和泡痕。在添加了催化劑之后，涂料的固化時(shí)間顯著降低，固化速度明顯提升，硬度的變化不大。在將有機(jī)錫作為催化劑時(shí)，涂料的固化速度是最快的，最終的表面效果卻無(wú)法令人滿(mǎn)意。和有機(jī)錫相比較，有機(jī)鉍的固化效率雖然慢，但呈現(xiàn)出來(lái)的效果卻是最好的，所以，在涂料的固化上，可以將有機(jī)鉍作為催化劑。在加入了0.01%的有機(jī)鉍以后，需要進(jìn)一步對(duì)各種溫度下涂料的固化速度和表面效果進(jìn)行分析和研究，在﹣5～35 ℃，溫度對(duì)涂料表面的效果影響不大，但是對(duì)于固化速度和硬度的影響則比較大。在﹣5℃下，涂料的膠化時(shí)間大約為200 s，并且，這個(gè)時(shí)候的漆膜十分柔軟，根本沒(méi)有辦法對(duì)硬度進(jìn)行測(cè)量。隨著溫度的不斷增加，涂料固化的速度也會(huì)有所增加，在35 ℃下，涂料的固化時(shí)間只需要25 s，硬度可以達(dá)到72 HD。

2.3 ?溫度對(duì)于固化速度的影響

在無(wú)溶劑型聚氨酯自流平地坪涂料固化速度的分析上，需要在不一樣的溫度背景之下觀察其膠化的時(shí)間，才能夠觀察出溫度對(duì)于固化速度的影響，最終在﹣5 ℃和相對(duì)濕度40%的干燥環(huán)境之下，360 s之后涂料就可以進(jìn)行固化，當(dāng)涂料在冬季的低溫環(huán)境之下，仍然可以進(jìn)行膠化，這足以說(shuō)明其有著一定的低溫固化性能。隨著溫度的不斷升高，涂料的固化時(shí)間也會(huì)有所降低，在31 ℃的溫度背景之下，涂料膠化的時(shí)間僅需要35 s，速度十分快。在分析之后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)涂料處在﹣5 ℃，相對(duì)濕度40%的環(huán)境背景下，涂料膠化的時(shí)間只需要360 s，在5 ℃相對(duì)濕度80%的環(huán)境背景下，涂料的膠化時(shí)間需要150 s，在24 ℃相對(duì)濕度50%的環(huán)境背景下，涂料的膠化時(shí)間只需要45 s，而在31 ℃相對(duì)濕度70%的環(huán)境背景下，涂料膠化時(shí)間只需要35 s。充分看出，隨著溫度的增加，涂料的膠化時(shí)間會(huì)有十分明顯的降低[1-2]。

2.4 ?-NCO/-OH物質(zhì)的量比對(duì)于漆膜性能的影響

-NCO/-OH物質(zhì)的量比不一樣，涂料的漆膜表面性能也不一樣，但是耐酸堿性卻沒(méi)有任何的異常，當(dāng)-NCO/-OH物質(zhì)的量比不一樣的時(shí)候，那么涂料的機(jī)械性能也就不一樣，其耐沖性也會(huì)隨著-NCO/-OH物質(zhì)的量比的增大而變差，當(dāng)物質(zhì)的量比減少的時(shí)候耐沖擊性反而會(huì)有所增加。如果物質(zhì)的量比較低，那么就意味著漆膜的拉伸度比較弱，很容易斷裂。當(dāng)物質(zhì)的量比較高的時(shí)候，那么就意味著涂料比較容易固化，密度也會(huì)隨之增加，硬度和剛度也會(huì)相應(yīng)提升，但是這個(gè)時(shí)候，漆膜會(huì)變得比較脆弱，所以要把漆膜的拉伸程度增加，只有這樣，才能夠減少斷裂情況。在實(shí)驗(yàn)分析之后發(fā)現(xiàn)，如果-NCO/-OH物質(zhì)的量比是0.8∶1.0，那么涂料的硬度是68 HD，拉伸強(qiáng)度是9.3 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率是70%，耐沖擊性大于50 kg·cm[3-4]。當(dāng)-NCO/-OH物質(zhì)的量比在1.05∶1.00的時(shí)候，涂料的硬度為70 HD，拉伸強(qiáng)度是10.0 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率是60%，耐沖擊性大于50 kg·cm。當(dāng)-NCO/-OH物質(zhì)的量比是1.1∶1.0的時(shí)候，涂料的硬度是74 HD，拉伸強(qiáng)度是10.7 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為30%，耐沖擊性是40 kg·cm。當(dāng)-NCO/-OH物質(zhì)的量比是1.2∶1.0的時(shí)候，那么涂料的硬度是78 HD，拉伸強(qiáng)度為10.05 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率是15%，耐沖擊性是30 kg·cm。

2.5 ?顏填料對(duì)于助劑的影響

無(wú)溶劑型聚氨酯自流平地坪涂料的流動(dòng)性是由黏性來(lái)決定的，本文實(shí)驗(yàn)將顏填料和助劑的合理配置作為對(duì)象，將其黏度調(diào)整到1 000 MPa·s～1 500 MPa·s。比如，把分散性強(qiáng)、著色率比較高，同時(shí)耐酸性也比較強(qiáng)的檸檬黃等作為顏料，將性能和質(zhì)量比較好的硅微粉作為填料，把聚氨酯作為分散劑。在不同的情況下對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這些方法所搭配出來(lái)的顏填料和助劑可以在一定程度上促進(jìn)涂料呈現(xiàn)更好的質(zhì)量，也能夠盡可能避免涂料出現(xiàn)鼓泡、浮色、發(fā)花等情況[5-6]。

3 ? ?結(jié)語(yǔ)

在耐酸堿無(wú)溶劑型雙組分聚氨酯自流平地坪涂料的研制上，需要加入脫水劑、催化劑、-NCO/-OH物質(zhì)的量比、顏填料等，同時(shí)，還需要注意溫度和濕度對(duì)于涂料固化的影響。無(wú)論是脫水劑、催化劑，還是-NCO/-OH物質(zhì)的量比和顏填料，對(duì)于涂料最終的表現(xiàn)效果都有著很大的影響。因此，為了保障聚氨酯自流平地坪涂料的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為市場(chǎng)帶來(lái)更大的應(yīng)用價(jià)值，在研制時(shí)，必須認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，避免一些不必要問(wèn)題的產(chǎn)生。

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