防靜電環氧薄涂地坪涂料配方的研制
摘 要：主要研究了影響防靜電環氧地坪涂料性能的因素，并對防靜電環氧地坪涂料薄涂施工工藝進行了介紹。研究結果表明，環氧樹脂加入量、填料的種類和加入量、固化劑種類等因素均對地坪涂料的性能有很大影響。
關鍵詞：防靜電；環氧地坪涂料；薄涂地坪涂料；施工工藝
1 引言
環氧地坪涂料具有良好的使用性能，是工業地坪涂料的一大種類。防靜電環氧地坪涂料屬特種功能型涂料，它是在環氧樹脂中加入導電填料，在使用過程中可以將產生的靜電及時導出，防止危害的產生。根據施工方式的不同，防靜電環氧地坪涂料可分為薄涂型和自流平型2種。自流平型環氧地坪涂料雖然具有鏡面效果，但價格昂貴；薄涂型環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，在某些輕作業場所得到廣泛應用。
本文主要介紹防靜電環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 防靜電環氧地坪涂料的配制
2.1 涂料基本配方
無溶劑型防靜電環氧地坪涂料是當今地坪涂料的主流產品，其基本配方見表 1。
表1 無溶劑防靜電環氧地坪涂料基本配方
組分 | 原料名稱 | 質量分數/% |
甲組份 | 環氧樹脂 | 35-45 |
5-8 | ||
導電填料 | 15-25 | |
填料 | 25-35 | |
0.5-1.0 | ||
消泡劑 | 0.1-0.3 | |
色膏 | 0.1-0.5 | |
鈦****** | 3.0-4.0 | |
乙組分 | 固化劑 | 40 |
2.2 影響地坪涂料性能的主要因素
2.2.1 基體樹脂
選用江蘇三木樹脂廠的828環氧樹脂作為基體樹脂，隨著加入量的不同，其力學性能有明顯的差異樹脂的加入量對涂膜拉伸強度和斷裂伸長率的影響見圖 1～2。
圖1 樹脂加入量對拉伸強度的影響 圖2 樹脂加入量對斷裂伸長率的影響
由圖 l 和圖2可以看出，隨著樹脂加入量的增大，環氧地坪涂料的拉伸強度遞增，斷裂伸長率則遞減。而且增加或遞減的幅度很大，說明基體樹脂對地坪涂料的性能有決定性的影響。但隨著樹脂加人量的增加，生產成本必將增加， 在實際生產中應綜合考慮，選定合理的樹脂加人量，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，活性稀釋劑含有環氧基，可參加固化反應。常用活性稀釋劑性能指標見表 2。
表2 常用活性稀釋劑主要技術指標
名稱 | 環氧當量(g/ep) | 黏度（25℃）mpa.s |
正丁基縮水甘油醚（BGE） | 130-140 | 1.5 |
| 烯丙基縮水甘油醚（AGE） | 98-102 | 1.2 |
| 苯基縮水甘油醚（PGE） | 151-163 | 7.0 |
活性稀釋劑加入量太少會增大涂料的黏度，減少填料的加入量，從而降低了地坪涂料的硬度、力學性能等；活性稀釋劑加入量過多，會導致地坪涂料的涂膜浮 色發花。故活性稀釋劑的加入量一般以不超過樹脂加入量的15％為宜。
2.2.3 固化劑
本試驗選用 2種固化劑： 美國殼牌公司的1784和3225固化劑。
1784固化劑是一種黏度極低的改性脂肪胺環氧固化劑，用于在室溫下與液體環氧樹脂配合，具有良好的耐潮性、耐水性、耐白化性，高硬度、高光澤和顏色穩定性優異。固化劑3225的顏色非常淺， 黏度極低易于施工。因其反應性中等， 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都有各自的優缺點，應根據不同的使用情況來選擇合適的固化劑。固化劑的加入量一般 為環氧樹脂和活性稀釋劑加入量的40％。
2.2.4填料
( 1 ) 填充填料
環氧樹脂在固化過程中會產生體積收縮，容易造成應力開裂。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，加入一定量的硅微粉可起到填充增容作用。滑石粉具有優良的濕潤和分散性能，優異的懸浮性，也有助于體系中其它的顏料保持懸浮狀態。重晶石的吸油量低、密度大、呈粒狀或球形結構，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％。
( 2 ) 導電填料
制備防靜電環氧薄涂地坪涂料的主要方法之一就是加入導電填料，其防靜電機理是導電填料相互接觸形成連續網鏈，載流子可在網鏈上運動，從而使涂層防靜電。導電填料須在涂層中相互接近以致構成導電通道， 使涂層具有導電性。 因此導電填料要有足夠的填充量以形成導電鏈。但是，導電填料加入量也不能過大， 過大則不能被充分潤濕，使涂層的物理機械性能下降。一般情況下，為了達到防靜電的要求，表面電阻應為105-10 6Ω。
本試驗采用上海卡吉特化工有限公司的導電石墨粉、導電云母粉、導電硫酸鋇、導電鈦******和導電炭黑。不同加入量的導電填料對地坪表面電阻的影響見表3～7 。
表3 導電石墨粉加入量對表面電阻的影響
加入量/% | 5 | 10 | 15 | 17 | 20 |
表面電阻/Ω | 4.3Х1011 | 1.1Х1010 | 5.3Х108 | 2.4Х105 | 2.5Х103 |
表4導電云母粉加入量對表面電阻的影響
加入量/% | 5 | 10 | 15 | 17 | 20 |
表面電阻/Ω | 4.3Х1011 | 1.1Х1010 | 5.3Х108 | 2.4Х105 | 2.5Х103 |
表5導電云母粉加入量對表面電阻的影響
加入量/% | 5 | 10 | 15 | 18 | 20 |
表面電阻/Ω | 1.8Х1013 | 1.4Х1011 | 7.5Х109 | 2.6Х105 | 4.5Х104 |
表6導電硫酸鋇加入量對表面電阻的影響
加入量/% | 5 | 10 | 15 | 17 | 20 |
表面電阻/Ω | 4.3Х1011 | 1.1Х1010 | 5.3Х108 | 2.4Х105 | 2.5Х103 |
表7導電鈦******加入量對表面電阻的影響
加入量/% | 5 | 10 | 15 | 17 | 20 | 25 |
表面電阻/Ω | 1.1Х1013 | 4.3Х1011 | 1.5Х1010 | 1.7Х108 | 3.7Х105 | 2.5Х103 |
表8導電炭黑加入量對表面電阻的影響
加入量/% | 5 | 10 | 15 | 17 | 20 | 25 |
表面電阻/Ω | 4.4Х1010 | 6.6Х108 | 2.2Х107 | 8.4Х106 | 2.4Х105 | 3.5Х103 |
可見，當導電填料加入量在17％～20％之間時，地坪的表面電阻都能達到防靜電的要求。
3 施工工藝
( 1 ) 基層處理
( 1 ) 基層處理
對混凝土基材的含水率進行測定，基層含水率應低于8％，對含水率超標的部位，可采用噴燈烘干。基層平整度偏差應小于2mm，對高低不平處可進行打磨，達到適當的表面粗糙度，增強與基面的結合力。表面應無油污、雜物，無明顯滲漏，若局部基層存在裂縫，可用環氧樹脂對地面的空隙進行修補。
( 2 ) 涂刷底涂層
按照配方配制底涂涂料，使用專用工具進行刮涂，厚度不宜過厚，要滿涂不露底，使底涂涂料充分浸潤基材，一般底涂需要刮涂 2-3道，以增加強度。
( 3 ) 鋪設銅箔網和接地
待底涂層固化后，鋪設導電銅箔網，銅箔粘貼應平整牢固，需與室內接地端子連接。
( 4 ) 涂刮環氧樹脂中涂層
將配料攪拌均勻，刮涂多遍達到所需厚度，刮涂時應先里后外，逐層退至房間出口處，干燥后打磨平整。
( 5 ) 輥涂防靜電環氧面層涂料
中層涂層干燥 8h左右后進行面涂層施工。按配方配制面層涂料，面涂一般采用輥涂，也可采用噴涂。施工后注意保持現場清潔， 以保證涂層的外觀效果， 且面涂施工完成后 2-3 d內不能載重。
4 結語
無溶劑防靜電環氧地坪涂料抗靜電效果優良、持久，具有耐磨、耐壓、耐沖擊性能，耐化學腐蝕性能優良，且體系不含溶劑，不會造成二次污染，采用薄涂施工工藝，成本低，可在多個領域廣泛使用。
