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無(wú)溶劑型防靜電自流平地坪涂料及涂裝
admin    Date:2016-05-05

現代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的迅速發(fā)展對廠(chǎng)房、車(chē)間地坪提出越來(lái)越 高的要求:第一,高度清潔。要求車(chē)間地坪耐腐蝕、潔凈和耐 磨,室內空氣含塵量盡量低,這不僅是改善勞動(dòng)條件的需求, 更是產(chǎn)品質(zhì)量的保證;第二,消除靜電累積。地坪由于經(jīng)常受 磨擦容易積聚大量靜電荷,從而妨礙生產(chǎn)操作、干擾精密儀器 工作和影響產(chǎn)品加工精度,甚至引起火災、爆炸等事故。

無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂料是以環(huán)氧樹(shù)脂為成膜物,以自流平的施工方法成型于混凝土地坪面層的高性能的防靜電 功能型涂料,滿(mǎn)足了現代科技和生產(chǎn)發(fā)展對地坪的要求,廣泛 應用于電子、計算機、航空、通訊、石油、醫藥等領(lǐng)域。

 型防靜電環(huán)氧地坪涂料和水性防靜電環(huán)氧地坪涂料不 同,無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂料的特點(diǎn)為:基本無(wú) VOC

 

排放,對環(huán)境友好;防靜電效果優(yōu)良、持久,表面電阻和體積 電阻達到 106~108Ω;自流平性好,一次成膜在 1mm 以上,施

 

工簡(jiǎn)便;涂膜堅韌、耐磨、耐化學(xué)品、無(wú)毒、不助燃;涂膜表 面平整光潔,具有很好的裝飾性,可以滿(mǎn)足 100 級潔凈度要求 等級。


 

 1、配方設計

 

1.1 樹(shù)脂和固化劑的選擇

 環(huán)氧樹(shù)脂具有力學(xué)性能好、黏結性能高、固化收縮率低以及綜

 

合性能好等特點(diǎn),是目前應用最為廣泛的地坪涂料用合成樹(shù)

 

脂。環(huán)氧樹(shù)脂的類(lèi)型及相對分子質(zhì)量對涂料性能的影響很大,

 

雙酚 F 型液體環(huán)氧樹(shù)脂的黏度很低、流平性好,但價(jià)格偏高;

 

環(huán)氧樹(shù)脂 E-44 為半固態(tài),黏度高,加入顏填料后難以自流平。

 

在此選用電阻率相對較小、黏度較低、綜合性能優(yōu)良且價(jià)格適

 

中的雙酚 A 型液體環(huán)氧樹(shù)脂(環(huán)氧當量 190 左右,如國產(chǎn) E-51、Shell828、DER331)作為無(wú)溶劑地坪涂料用樹(shù)脂。

 固化劑是影響自流平地坪涂料表面狀況的主要因素之一,為此

 

合成了一種黏度較低、顏色極淺、固化速度適宜的改性脂環(huán)類(lèi)

 

胺固化劑,可代替美國 AIRPRODUCTS 公司的 Ancaminel618 作

 

為無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂料面漆固化劑,用其固化的

涂膜具有表面光澤高、耐水性好、耐化學(xué)品性好、機械性能高

等優(yōu)點(diǎn)。

同時(shí),針對地區氣候和季節的差異,選用不同類(lèi)型的固化劑或

 

固化體系,使產(chǎn)品調節到一個(gè)最佳的適合點(diǎn),以保證施工質(zhì)量

 

和產(chǎn)品性能。

 l.2 導電材料的選擇

 導電涂料中常用的導電材料包括金屬系填料、碳系填料、金屬

 

氧化物系填料以及復合導電填料等。金屬系填料存在價(jià)格昂 貴、防氧化性差及易沉降等缺點(diǎn);碳系填料也有分散性差、顏色深且單一等問(wèn)題;金屬氧化物系填料由于技術(shù)和成本問(wèn)題, 目前還沒(méi)有得到廣泛應用;復合導電填料由于色澤較淺、粉末電阻低,應用較為廣泛。

 選擇優(yōu)級間接法氧化鋅和淺色超細導電粉 2 種導電材料進(jìn)行復 配,產(chǎn)生協(xié)同作用,防靜電效果優(yōu)良。

 可以看出,當氧化鋅/導電粉質(zhì)量比為 1:(2~3),導電材料總 加入量為 30%~40%時(shí),涂料的表面電阻可達到 106~108Ω,

 

完全符合地坪防靜電的要求。

 與一般導電材料相比較,氧化鋅/導電粉復配導電填料體系具有如下優(yōu)勢。

(1)賦予涂膜高效、持久的導電性能。超細導電云母粉是在微

品片狀云母表面包覆一層或幾層化學(xué)性能穩定、電導率高的納

米導電物質(zhì)(SnO2/Sb2O3)復合而成,其粉體電阻率可降到 

80Ω·cm 以下。氧化鋅分散到基材中時(shí)能在體系中形成非常有

效的導電通道,兩者發(fā)揮協(xié)同作用,比各自單獨使用導電效果

更優(yōu)。

 (2)易調色性。超細導電云母粉粉體呈淺灰色,而氧化鋅本身

是一種白色顏料,兩者復合可與顏料組合成接近白色或其他各

 

種顏色。

 (3)由于該體系的高強度和高模量,因此不僅不會(huì )影響涂料的

 

力學(xué)性能,反而能增強涂料的耐沖擊性、耐候性和附著(zhù)力。

 

 

 

 

(4)超細導電云母粉加入量較少,在合適的體系黏度下不會(huì )出

 

現沉降現象,解決了防靜電涂料貯存穩定性差的問(wèn)題。

 

 

討論了無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂料的配方設計及其主要成分對涂膜防靜電及理化性能的影響,并給出了無(wú)溶劑防靜 電環(huán)氧自流平地坪涂料的配方實(shí)例及性能,介紹了無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂裝系統的施工工藝。

目前大多數國內廠(chǎng)家采用 BGE、501(丁基縮水甘油醚)等材料作

為環(huán)氧自流平地坪涂料的活性稀釋劑,這類(lèi)材料的表面張 

大、蒸氣壓較高,易造成流平性不佳且易揮發(fā),不利于環(huán)保,

歐美等發(fā)達國家已不使用。此外,過(guò)量的活性稀釋劑與胺固化

時(shí)將生成相對分子質(zhì)量較小的聚合物,影響涂層機械性能和耐

化學(xué)品性能。在體系中加入占環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量 10%左右的

AGE(C12~14)。脂肪族縮水甘油醚),涂料的流平性、機械性

和耐化學(xué)品性能良好。

 顏料在涂料中起著(zhù)色和遮蓋??、氧化鐵等)及部分有機顏料, 因涂層較厚,少量顏料即可滿(mǎn)足遮蓋要求。填料的適量加入不僅能提高涂層的機械強度和耐磨性,而且能減少環(huán)氧樹(shù)脂固化 時(shí)的體積收縮及降低成本,并賦予涂料良好的貯存穩定性。選用的填料為低吸油量、細度適中、性能穩定的滑石粉、重晶石 粉等。

 1無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂料對涂膜的要求極高,施工時(shí)

既要使涂膜在有限的時(shí)間內充分流平,避免浮色、發(fā)花等,又

要求厚膜中的氣泡迅速排出而膜表面不留下任何缺陷,因此, 分散劑、流平劑、消泡劑等助劑的選擇及用量是極為關(guān)鍵的。一方面通過(guò)加入各類(lèi)助劑,降低成膜時(shí)的表面張力,有利于涂 膜的流平和消泡;另一方面又要防止這類(lèi)助劑過(guò)多加入會(huì )產(chǎn)生不相容物,對涂料體系的施工和理化性能產(chǎn)生不利影響。

無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂料的顏填料含量高,易沉降, 黏度大,對底材潤濕不好,不易流平,因此必須加入高聚物類(lèi)潤濕分散劑,以防止顏料沉淀、浮色、發(fā)花,并降低體系黏度, 促進(jìn)流平。經(jīng)過(guò)多次試驗,選用了荷蘭埃夫卡公司的新型高分子聚氨酯分散劑 EFKA4050,效果很好。

防靜電環(huán)氧自流平涂料的黏度較高,為降低體系的表面張力, 避免成膜過(guò)程中發(fā)生縮孔、漩渦、桔皮等現象,提高涂料的流平性能,改善涂層外觀(guān)和質(zhì)量,.需加入一些流平劑。經(jīng)過(guò)試 驗,選擇了無(wú)硅丙烯酸聚合物,例如日本楠本化成的 L-1982、

德國漢高公司的 PERENOLF60 進(jìn)行復配,流平效果優(yōu)異

因生產(chǎn)和施工中會(huì )帶入空氣,而自流平黏度較高,氣泡不 易逸出。為了獲得良好的漆膜外觀(guān),避免產(chǎn)生針孔、氣泡等缺 陷,還需加入消泡劑。經(jīng)試驗,選用荷蘭埃夫卡公司的EFKA2722

和臺灣德謙公司的 6800 進(jìn)行復配,消泡效果好。

此外,為了獲得適宜的黏度,改善流平性,在配方體系中加入

2%~3%的環(huán)保型非活性環(huán)氧樹(shù)脂增韌稀釋劑,它在涂膜固化

過(guò)程中緩慢釋放,具有提高環(huán)氧樹(shù)脂韌性的作用。

 1.5 配方、制備與性能

 將環(huán)氧樹(shù)脂、顏料、填料、活性與非活性稀釋劑、助劑等混合攪拌均勻,在三輥磨上研磨至一定細度,加入導電粉,均勻分散,制得主劑;涂裝時(shí)將主劑和等當量的固化劑混合均勻,即可以鏝涂方式進(jìn)行自流平施工。

討論了無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂料的配方設計及其主要成分對涂膜防靜電及理化性能的影響,并給出了無(wú)溶劑防靜 電環(huán)氧自流平地坪涂料的配方實(shí)例及性能,介紹了無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂裝系統的施工工藝。

 2、施工工藝 

2.1 施工準備 

工具:水泥打磨機、吸塵器、攪拌機、計量器具、刮刀等。

材料:防靜電環(huán)氧底漆(主劑和固化劑)、無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自

 

流平面漆(主劑和固化劑)、導電銅箔、石英砂、石英粉等。  

2.2 基層處理

  

施工時(shí)須清除混凝土地坪基層的水泥凸起物及空鼓,對開(kāi)裂及

 

有缺陷的孔洞進(jìn)行修補,清除油污和潮濕部分,然后進(jìn)行打磨

 

處理,獲得適當的表面粗糙度,必要時(shí)需噴砂處理。

 

 施工現場(chǎng)要求:空氣相對濕度小于 85%,氣溫不低于 5℃。

  

  1. 施工工藝

  

(1)防靜電底涂

 

將防靜電底漆攪拌均勻后,用刮刀滿(mǎn)刮地坪。

 (2)貼導電銅箔

待底漆干燥后,測量地坪的電阻率(要求 l04Ω·m 以下),按

3m×3m 的間隔貼導電銅箔,建立靜電耗散泄漏層,并按每 500m m

接一個(gè)接地裝置,組成完整的靜電泄漏體系

(3)刮環(huán)氧防靜電砂漿中層漆

 

用防靜電底漆和石英砂按一定的配比攪拌均勻調成環(huán)氧防靜

 

電砂漿,用刮刀滿(mǎn)刮地坪 1~3 遍(具體遍數視工程厚度要求而

 

定),每遍環(huán)氧砂漿刮涂厚度控制在 1mm。

(4)刮第一遍膩子

環(huán)氧防靜電砂漿中層漆干燥后,測量地坪的電阻率(要求

104Ω·m 以下)。用環(huán)氧防靜電底漆和石英粉按配比攪拌均勻調成環(huán)氧防靜電膩子,用刮刀滿(mǎn)刮一遍,然后對部分有缺陷孔洞進(jìn)行點(diǎn)補。

(5)刮第二遍膩子

第一遍膩子干燥后,用無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自流平地坪涂料主劑、固化劑和石英粉按配比攪拌均勻調成環(huán)氧面漆膩子,用刮刀滿(mǎn)刮一遍。

(6)打磨

第二遍膩子干燥后點(diǎn)補孔洞,然后用細砂皮紙整體打磨、吸塵。

(7)鏝涂防靜電環(huán)氧自流平面漆

測量地坪的電阻率(要求 105Ω·m 以下),將無(wú)溶劑防靜電環(huán)

氧自流平主劑和固化劑按配比混合攪拌均勻,用鏝刀進(jìn)行自流
平施工,同時(shí)用消泡滾筒進(jìn)行消泡,確保表面顏色均一、平整無(wú)氣泡。

 3、結

無(wú)溶劑防靜電環(huán)氧自久;不受時(shí)間、溫度、濕度等影響;漆膜 

表面平滑、美觀(guān),達鏡面效果;耐磨、耐壓、耐沖擊;耐化學(xué)腐蝕,特別是耐堿性能好;生產(chǎn)施工過(guò)程簡(jiǎn)單、方便,基本無(wú)VOC 排放,有利于環(huán)保。該地坪涂料及涂裝系統優(yōu)良的性能滿(mǎn)

足了現代科技和生產(chǎn)發(fā)展對地坪高度清潔和防靜電的要求,具 

有顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,應用現狀和前景十分廣闊。

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