雖然上海環氧地坪的發展已經非常成熟，但我們對環氧地坪涂料的研究從來都沒有放松過，從環氧地坪的出現到發展，歷經幾代人的心血，下面我們來看環氧地坪涂料的研究及應用進展
地坪涂料是工業涂料的重要領域之一 , 其產品包括環氧、環氧酚醛、氯化聚烯烴、聚氨酯等幾大系列產品 , 使用范圍從工業廠房、走廊、停車場到具有特殊要求的導電、防火花、耐化學品、防核輻射地坪 , 廣泛應用于生產與生活的眾多領域。環氧樹脂涂料以其硬度高、耐磨性好、附著力強、耐化學藥品性優異等特點 , 廣泛應用于工業地坪的涂裝。溶劑型環氧地坪涂料原料易得 , 性能優良 , 涂層附著力好 , 堅韌耐磨 , 不產生裂紋 , 耐化學品腐蝕。但是為了擴大應用領域 , 滿足環保需求 , 環氧地坪涂料應向零 V O C( 無溶劑和水性化 ) 和功能化 ( 如抗靜電和高彈性 ) 方向發展。
1 水性環氧地坪涂料
隨著人們環保意識的增強以及對施工環境要求的提高 , 水性環氧地坪涂料的應用迅速得到了推廣。水性地坪涂料的性能主要取決于配方的設計是否合理 , 而使用壽命的長短主要取決于基材處理是否合格。它具有許多優點：環保、涂膜附著力高、耐腐蝕性和耐化學藥品性能優異、硬度高、耐磨性好；涂膜固化后的少量 水分可使涂膜具有微孔隙 , 可釋放混凝土內部水汽的壓力；可在室溫和潮濕的環境中使用。但是也有一些缺點：施工過程中的污物易使涂膜產生縮孔；不適宜冬季或低溫環境施工；對抗強機械 作用力的分散穩定性差等 [1] 。
雙酚 A 型環氧樹脂雖不溶于水 , 但在非離子型 表面活性劑作用下 , 能使其分散于水中成為穩定的乳液 , 可以用改性胺固化劑使其固化成膜。由上海涂料研究所研制成功的國家“七五”攻關項目“ 6803 水性環氧工業地坪涂料” , 是以乳化型環氧樹脂為主體 , 以改性聚酰胺為固化劑 , 根據不同要求 , 加入不同的輔助材料配制而成的。這種涂料的研制成功 , 解決了我國工業地坪上的耐磨、防滑、防油滲、防水、防火等方面的問題 [2-3] 。
目前 , 水性環氧地坪涂料有兩種：一種是強制乳化或自乳化的環氧樹脂乳液與水可分散的環氧固化劑配合；另一種是低分子量液態環氧樹脂與具有乳化作用的環氧固化劑配合。
孫再武等 [4] 通過將甲基丙烯酸和苯乙烯等單體與較高相對分子質量的環氧樹脂接枝共聚 , 制備了環氧接枝丙烯酸水分散體樹脂 , 并以此為基料與環氧固化劑復配制備了高性能水性環氧自流平地坪涂料。提高了單一環氧樹脂的耐候性、耐久性 , 所制涂膜具有良好的豐滿度和硬度、耐酸堿性能。
孫再武等 [5] 在制備薄涂型水性環氧地坪涂料時 , 選擇 E51 環氧樹脂 (E51 環氧樹脂分子鏈中羥基含量很少 , 這樣涂膜的耐腐蝕性和耐水性就能得到提高 ), 水溶性聚酰胺樹脂的加成物作為固化劑 ( 因其與環氧樹脂相容性較好且固化時間適中 ), 制備了性能優良的水性環氧地坪涂料 , 解決了溶劑型環氧地坪涂料濕面施工困難的問題。
水性固化劑對水性環氧涂料的性能具有很大的影響。早期的水性固化劑是一種改性的聚酰胺水溶 液 , 在室溫條件下不能乳化和固化環氧樹脂；新一代水性固化劑是一種改性脂肪胺溶液 , 能在室溫條件下乳化并固化普通的液體環氧樹脂 , 不需特別進行處理就能夠在潮濕混凝土表面一次性完成自流平地坪的施工 [6] 。
萬眾等 [7] 研制的 W E C402 水性環氧固化劑 , 是分子中含有表面活性作用的聚醚鏈段的環氧 - 胺加成物 , 能將液態低分子量環氧樹脂乳化并將其固化 , 同時有一定的內增塑作用。同 618 環氧樹脂配合制得的水性環氧地坪涂料 , 不燃、不爆 , 使用時安全方便 , 其性能同溶劑型環氧地坪涂料相當。
現在的水性環氧地坪涂料可以應用在制藥、食品、醫院、化工、電子等行業的生產廠房、辦公樓、倉庫的地坪涂裝。為了獲得良好的地坪涂裝效果 , 水性環氧地坪涂料施工 , 基層的處理是一個重要的環節 , 水性環氧地坪涂料基材通常為混凝土或水泥砂漿 , 如基材處理不好 , 涂膜不僅附著力差 , 而且會發生起泡、龜裂、泛白甚至脫落等問題。因此要求：基層的坡度與強度應符合要求 , 不應有起砂、起殼、裂縫、蜂窩麻面等現象；混凝土含水率應在 8% 以下；基層表面必須潔凈。在施工中 , 應避免在低溫高濕條件下施工；在材料調配時 , 要避免任何一種材料單獨滴在基層上 , 造成不固化；雙組分混合后 , 應盡快在使用期內用完 , 不然就要做報廢處理 [8-9] 。
2 無溶劑型環氧地坪涂料
由于不含溶劑 , 無溶劑環氧地坪對環境不會造成污染 , 亦無燃燒、爆炸危險 , 同時性能上耐水、耐化學品腐蝕、耐酸堿、抗壓、耐磨、附著力好 , 對地坪有足夠的保護作用。無溶劑環氧自流平環氧地坪涂料與溶劑型固體環氧地坪涂料相比 , 具有以下優勢：不污染環境；可在潮濕表面施工；固體分含量高 , 成型后涂膜厚；配比可調整范圍寬 , 工藝易控制 [10] 。
在無溶劑環氧自流平地坪涂料中 , 成膜物質主要是雙酚 A 型環氧樹脂、雙酚 F 型環氧樹脂和脂肪族環氧樹脂 , 從綜合性能考慮 , 宜選用低相對分子質量雙酚 A 型環氧樹脂 , 如 E-51 。選用的固化劑要求黏度低 , 使用期長 , 耐化學藥品性和物理機械性能優越 , 保色性好且毒性要小。稀釋劑多選用活性稀釋劑 , 可以防止非活性稀釋劑揮發而產生涂膜缺陷 [11] 。
于曉光 [12] 選用 E-51 環氧樹脂 , 亨斯邁的活性稀釋劑 D Y-E, 德謙的分散劑 923S 和 B Y K 的流平劑 B Y K358, 制備無溶劑環氧自流平地坪涂料 , 其綜合性能優異。徐凱斌采用液體低分子量雙酚 A 環氧樹脂 E P-1 、低揮發性活性稀釋劑、低黏度胺固化劑、無機著色顏料等制備的無溶劑環氧地坪涂料 , 涂膜堅韌耐磨，平坦亮麗 , 經久耐用 [13] 。
無溶劑地坪涂料無涂膜厚度限制 , 固化速度也不受影響 , 不僅具有優良的耐水、耐油污、耐化學品腐蝕等化學特性 , 而且附著力好、機械強度高 , 能一次涂成厚膜 , 一次成膜可達 1 m m, 是普通涂料的 10 ～ 20 倍 , 可大大縮短施工周期 , 并且自流平效果好 , 施工方便 , 是現代工廠的理想地坪涂料 [14-15] 。李錫源等 [16] 研制的 800 系列超厚膜型地坪涂料 , 干膜厚度高達 1 ～ 2 m m, 甚至 3 m m 以上 , 因此涂料的厚層干燥性能和涂層與水泥地坪的附著力是配方設計的主要因素 , 平衡涂層的綜合性能 , 選用高固體分環氧樹脂作為成膜材料 , 同時加入固化促進劑 , 以改善涂料的厚層干燥性能。
無溶劑環氧地坪涂料由于是 100% 固體分 , 樹脂反應官能團較多 , 反應活性較大 , 對環境溫度較為敏感。因此雙組分無溶劑環氧涂料需要具有一定的活化期 , 即保證小分子樹脂與固化劑有一定程度的交聯 , 以確保固化后的綜合性能。在環境溫度變化時 , 適當改變配比以滿足施工的要求 [17] 。
3 功能性地坪涂料
3.1 防靜電地坪涂料
地坪防靜電可以有多種方法 , 如：抗靜電地磚、抗靜電橡膠墊、涂裝抗靜電橡膠墊、涂裝抗靜電涂料等 , 其中抗靜電地坪涂料較易滿足現代化生產對抗靜電的綜合要求 [18] 。
歐國勇等 [19] 選擇優級間接法氧化鋅和淺色超細導電粉兩種導電材料進行復配 , 產生協同作用 , 防靜電效果優良持久 , 生產施工過程簡單、方便 , 基本無 VOC 排放 , 有利于環保。
朱懷剛等 [20] 選用四針狀氧化鋅晶須作為導電填料 , 能高效地賦予材料導電性；晶須本身無色透明 , 使涂料易于配色；晶須具有高強度和高模量 , 能增強涂料的耐沖擊性、耐候性和附著力。
聶轟等 [21] 采用導電纖維作為導電介質 , 導電纖維均勻地分散到涂料中 , 鏝涂后一端下沉緊貼下面的導電底涂層 , 另一端上浮露出表面 , 形成微小的突起 , 使涂層表面和導電底涂層形成靜電通路 , 從而達到導靜電目的。 孫 君同 [22] 采用 B C-J 系列導電纖維漿作為涂料的導電介質 , 漿中的纖維經過了預分散處理 , 導電性能永久 , 表面電阻可隨意調節；顏色亮麗、導電性好；不影響應用體系的原有硬度、流平性等；產品性能穩定；成本低廉。
3.2 防腐地坪涂料
環氧防腐蝕涂料中以溶劑型涂料所占份額最大 , 但常規溶劑環氧樹脂涂料含有溶劑 , 揮發后對環境造成污染 , 水性涂料的防腐蝕性能不夠理想 , 粉末涂料的固化溫度太高 , 因此 , 無溶劑環氧防腐地坪涂料成為工業地坪涂料領域的最佳選擇。梁劍鋒 [23] 等采用一種防腐性能優異的丙烯酸改性環氧樹脂作為甲組分 , 以腰果殼油改性的不揮發非活性的環氧樹脂稀釋劑為溶劑調節施工黏度 , 以在重防腐領域具有優異使用效果的天然腰果殼油合成的固化劑作為乙組分 , 制成了黏度適中 , 適合自流平施工的雙組分環氧重防腐地坪涂料 , 既解決了環保問題 , 又克服了當前無溶劑自流平地坪涂料在防腐性能上的缺點。涂膜防腐性能優良 , 持久 , 表面光滑 , 美觀 , 耐磨 , 耐壓 , 耐沖擊。
胡高平等 [24-25] 選用聚酰胺樹脂作底膠固化劑 , 增加環氧樹脂與水泥基面的附著力；利用低黏度的改性胺 544 # 作為中間層和砂漿層的固化劑 , 一方面可以增加硅微粉的用量 , 還可以提升樹脂的抗壓強度和耐磨強度；利用改性胺 545 # 作為面層的固化劑 , 可以調整表面固化物的流平性 , 同時具有良好的耐酸堿性：涂膜經 43% 硫酸溶液 60 ℃ 、 120 h 及 5.3% 次氯酸鈉溶液常溫、 200 h 浸泡 , 質量變化率均小于 1.2% 。
4 其他進展
對于涂料消光技術的研究表明 , 有效的消光有賴于涂層表面形成微細的粗糙表面。傳統涂料要形成亞光面須具備兩個條件：一是濕膜中存在大量粒徑適宜的消光顆粒；二是涂膜干燥過程中產生不規 則體積收縮。而無溶劑環氧涂料加入消光粒子很難起到較好的消光作用 , 同時還有可能增加施工難度。余慶福等利用聚酰胺樹脂和環氧樹脂混溶性的差異 , 使涂膜干燥過程產生了體積收縮形成微細的粗糙表面 , 達到消光目的 [26] 。
沈敏敏等 [27] 以松節油為原料 , 經多步單元反應制得的 T E G - 9 9 環氧樹脂 , 不僅具有傳統雙酚 A
型環氧樹脂粘結力強 , 物理性能優越 , 耐化學腐蝕等特點 , 還因為 T E G-99 環氧樹脂的分子結構中只有一個碳碳不飽和鍵 ,
所以其耐候性和抗紫外光的性能比傳統雙酚 A 型環氧樹脂好。同時 , 采用廉價的天然產物為主要原料之一 , 因而具有價格低廉的優勢。使用 T E
G-99 作為彩色自流平地坪涂料的成膜劑 , 涂料性能優良 , 施工簡便于工作 , 裝飾效果好。
黃月文等 [28] 以糠醛、丙酮和環氧樹脂為原料制備糠酮環氧漿料 , 改性后的環氧漿材兼具有環氧涂料的優良性能和糠酮樹脂改性環氧的高彈性能以及價廉優點。糠酮環氧改性水泥地坪涂料是糠酮環氧與水泥在固化劑作用下形成的 , 在催化劑作用下具有較高的抗壓強度和韌性 , 在低溫潮濕環境中能快速固化。
申德妍等 [29] 采用聚氧化丙烯二醇、甲苯二異氰酸酯、有機納米蒙脫土等為原料 , 制備了有機蒙脫土納米插層聚氨酯預聚體 , 并以此對環氧樹脂 E-44 進行化學改性 , 以此為基料來制備地坪涂料 , 克服了環氧涂料常有的一些缺點 , 納米改性環氧涂料在耐蝕性、柔韌性、耐沖擊性和耐劃痕性等性能上有很大提高。
5 結 語
環氧地坪涂料由于性能優異 , 廣泛應用于現代工業地坪涂裝。為了獲得性能優良、使用壽命較長的涂裝系統 , 不但要重視涂料配方的設計 , 還要注重基材的處理。環氧地坪涂料的發展也依賴于對材料的研究進展 , 一方面是提高性能 , 一方面是降低成本。目前 , 使用較多的仍是溶劑型環氧地坪涂料 , 但隨著對環保的日益重視 , 無溶劑型和水性環氧地坪涂料必將獲得更大的發展。
環氧地坪涂料涂裝前基材檢查:
涂裝前對面材質量進行檢查，以便根據地面狀況設計合理的涂裝方案和重點采取一些質量控制措施。
一般應檢查的項目如下；
1、地面平整度：用2米直尺檢查，記錄間隙值，對地面過高處進行標記，以便重點打磨，對過低處采用砂漿修補。
2、基材含水量檢查：應向客戶了解混凝土已養護多久了，底層有沒有施工防水層，在養護期間的天氣狀況等。一般來說，夏季晴天通風良好時的樓上15天養護期 限就可以了，冬季，雨季養護期應長些。一般需約1個月。在施工前采用混凝土含水率測量儀對基材含水率進行測量是必要的，對測量點采用如下原則選擇：A、底 層（一樓）；B、靠近門窗或外墻處；C、局部在混凝土澆鑄完工后沾過水的地點；D、落水管、排水溝等附近。如沒有測量儀，采用薄膜覆蓋法也很有效，要點是 薄膜一定不能漏氣并要貼地密封嚴密。
3、混凝土強度檢查：主要檢查混凝土表面是否有起砂現象，局部是否的空鼓現象，地面何處有鋼筋類物質（機械打磨時如不注意易損壞機器），然后一一標注并記 錄。對強度特差的混凝土，處理時應特別注意，這種地面打磨作用不大，而涂裝前徹底吸塵倒很重要，吸塵后再用無溶劑底櫸（稀釋下更佳，有利于增加滲透力）打 底，使之盡量深入滲透，反應固化后錨固混凝土。
4、其它方面的檢查：因環氧地坪施工需要潔凈封閉的涂裝環境，任何一個細節的疏忽都可能造成返工或缺陷，造成損失，因而在進場施工前需檢查以下方面：A、 門窗是否已完好，屋面、水管等是否有漏水隱患；B、照明、電力等設施是否齊備，如需自備，應計劃好；C、擬施工期間的天氣狀況。
