工业地坪涂料中助剂的选择

ucoat · 发表于 2007-12-17 10:07:04

摘要：简述了溶剂型地坪涂料的发展现状，列出常用地坪涂料的种类及特点，指出正确选用和调整各种助剂才能使涂料性能达到最佳。
关键词：地坪涂料；助剂；应用
  １地坪涂料的发展现状
  随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高，对涂料的质量需求越来越高。由于地坪涂料具有优秀的性能和装饰效果，被广泛应用在工厂、医院、学校、办公室及大型公共场所等方面。现在地坪涂料主要有溶剂型、无溶剂型和水性涂料，但由于溶剂型地坪涂料发展较早，技术比较成熟，性能优良，目前还占有主要地位，还将保持较长的市场寿命。
  2 地坪涂料种类
  地坪涂料要求漆膜硬度高，耐磨性和耐冲击性能优良，耐粘污。因而地坪涂料一般使用反应性的树脂作为成膜物质，如环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸酯、不饱和聚酯树脂等。它们的性能特点如表 1 所示。
  现有国内生产地坪涂料厂家主要有：秀珀、景江、装和、西卡、麦斯特、大阪等。根据涂料性能和施工方法不同，市场上的品种主要有普通型双给分地坪涂料、砂浆地坪涂料、自流平地坪涂料、无溶剂型涂料和水性自流平涂料，防静电地坪涂料等，并分别对应着上面的一种或者多种树脂涂料。
  表 1 常用地坪涂料及其特点

类别	特点
环氧地坪涂料	对极性底材有优良的附着力，且漆膜的韧性高，耐化学品性优良，耐候性差，低温固化性能差。
聚氨酯地坪涂料	优良的机械耐磨性和韧性，可通过调节其成分、配比来控制漆膜的弹性。固化温度范围宽，反应不完全时会含有有毒的游离异氰酯酯，价格较贵。
烯酸地坪涂料	优异的耐光性和户外耐老化性，耐紫外光照射，耐化学品性和耐水性好，但耐磨性、耐冲击性能不及环氧和聚氨酯涂料。
不饱和聚酯树脂涂料	耐强化学腐蚀，耐热，低温固化性能差，收缩较大，韧性较差。

3 地坪涂料常用助剂
  助剂是涂料中不可缺少的给成，常用来改善涂料表观性能和机械性能，或者赋予涂料特定的功能。在地坪涂料中常用的助剂有分散剂、消泡剂、流平剂、流变剂、还有防静电、防滑、消光功能性助剂。在地坪涂料中常见的弊病主要有缩孔、针孔、橘皮、失光、缩变和发笑，由于分散不好而导致的发花和浮色，颜色不均，由于未流平而导致表面不均等问题。这些问题常常需要适当的助剂来消除。
  3.1 润湿分散剂
  高分子润湿分散剂大多是聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酯等嵌段聚合物或接枝聚合物，分子带有多个吸附基团结构和溶剂化链段结构，在颜料表面形成较厚且较牢固的吸附层，空间位阻和熵斥力大，分散体系稳定性好。常用于溶剂型地坪漆中的分散剂有 EFKA 4046 、 EFDA4050 ， BYK 公司的 disperbyk 和 BYK 系列 [1] 。若分散剂选择不当或者分散剂用量过少，颜填料不能分散到需要的细度，分散体系不稳定，颜填料容易发生絮凝、聚集和沉降，导致涂料的储存稳定性差，严重时会导致涂料不能使用。当涂料体系中的分散剂过多时，多余的分散剂导致涂料表面张力严重下降，并使分散体系不稳定。使用分散效果不好的地坪涂料时，地坪漆膜的表观效果不好，光泽低，容易发花和浮色，导致颜色不均匀等，并使漆膜的机械性能下降。
  3.2 消泡剂
  在涂料配方中有许多对泡沫形成及其稳定的因素，且加入的多种助剂很多属于表面活性剂，对气泡起稳定作用。因此，防泡和消泡是涂料生产和施工过程中不可忽视的问题。在溶剂型涂料中消泡问题不如水性涂料严重，但也需要引起足够的重视。在地坪涂料中，消泡剂的使用不当会导致涂膜出现缩孔、收缩、鱼眼、针孔、橘皮、失光、缩变和发笑等缺陷，严重影响涂膜的表现和性能。在溶剂型涂料中常用的消泡剂种类主要是不溶于体系中的低级醇、高级脂肪酸、金属皂、有机硅树脂等，如正丁醇、磷酸三丁酯、异辛酸锌、甲基硅油等，但是它们的消泡性能不佳，容易失效或者产生漆膜弊病。现在常用改性有机硅树脂或者聚丙烯酸酯与聚烯烃等高效消泡剂，例如：在涂料生产过程中应加入不同功能的消泡剂，在研磨过程中应使用抑泡功能的消泡剂，在研磨后加入破泡功能的消泡剂，在施工过程中可适当使用消铴辊筒来消泡。
  3.3 流平剂
  对地坪涂料来说，涂料的流平性是一个很重要的性能指标。如果涂料的流平性不好，则涂膜表面不均一，出现明显的刷痕，干燥过程中出现缩孔、针孔等弊病，损害其保护和美观性能。而地坪涂料中的环氧涂料、聚氨酯涂料更易于产生这类弊病。流平性与体系的溶剂关系很大，流平性不好时，可以适当加入高沸点的溶剂来改善，否则过多的高沸点长时间残留在漆膜里，严重降低漆膜的机械强度［ 2 ］。改善流平性通常通过改善流平剂降低涂料与基材之间的表面张力，使涂料与基材具有更好的润湿性，并在涂膜的表面形成单分子层，提供均一的表面张力，从而改善涂料的流平性能。常用的流平剂有三类：聚合物流平剂，有机硅类和氟碳化合物类。 EFKA 、 BYK 、德谦及华夏公司都有相应性能优越的产品，如 EFKA3777 是氟碳改性的聚丙烯酸酯，广泛应用在地坪涂料中。
  3.4 流变助剂
  涂料的生产、施工和成膜对体系剪切速率的要求不同，通常要求涂料具有一定的触变性，对地坪涂料来说，流变助剂的作用主要是防止涂料在储存时颜料沉除聚集，并改善涂刷性。常用的流变助剂有有机澎润土、气相二氧化硅、蓖麻油衍生物、金属皂类等。
  3.5 功能性助剂
  气相二氧化硅能有效降低漆膜的光泽，是常用的消光剂，但应充分分散，且气相二氧化硅有增稠作用。
  防静电涂料需要加入导电剂或抗静电剂，导电剂有各种金属粉末、金属氧化物、导电炭黑、石墨、导电云母粉等。它们在漆膜里形成一定的导电通道，把表面的静电导走。抗静电助剂是一些表面活性剂，吸附空气中的水分而在漆膜表面形成极薄的导电层，构成静电泄露的通道。其缺点是随着使用时间的增加，漆膜中的抗静电助剂越来越少，性能会逐渐降低。
  涂料是一个多相多组分体系，每一种组分的加入会影响到涂料体系的平衡，对涂料的其它性能产生影响。同时，一种助剂用在不同的条件下达到不同的性能。如有机硅树脂可以作为流平剂，也可以作为消泡剂或者防滑剂使用。金属皂可用于流变剂和催干剂。某些分散剂可能对粘度的影响很大。因此，针对不同的体系正确选用合适的助剂是涂料技术的重要组成部分。
  4 结语
  随着涂料科学技术的发展，各种涂料助剂的越来越多应用于提高涂料产品品质，改善施工性能或者赋予涂料特别的性能上。但是涂料系统是多相体系，任何组分都会对涂料的稳定性和其它性能产生影响。涂料工作都们应充分了解助剂的使用性能，正确选用和调整各种助剂，使涂料性能达到最佳。