无溶剂环氧地坪漆的制备及性能研究
无溶剂环氧地坪漆的制备及性能研究[20200412222804]
摘 要
本文选取了三木、南亚等公司的三款环氧树脂和毕克、埃夫卡、海明斯、海兴等四个系列的助剂以及其他原材料制作无溶剂环氧地坪漆，综合探究了树脂及助剂对地坪漆的粘度、硬度、以及表面状态等性能的影响。实验发现，采用台湾南亚公司生产的128环氧树脂所制作的无溶剂环氧地坪漆粘度相对最低，适于漆膜要求100um-300um范围内的无溶剂环氧地坪漆的制作；而江苏三木集团所生产的828环氧树脂所制作的无溶剂环氧地坪漆粘度较高，施工漆膜可达到600um左右。四种系列的助剂中，埃夫卡系列助剂的分散润湿性能最好，有较宽的应用范围。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:无溶剂环氧地坪漆树脂助剂
目 录
1.引言 1
1.1涂料 1
1.1.1涂料的定义 1
1.1.2涂料的组成 1
1.2环氧涂料 4
1.2.1环氧树脂的特性 5
1.3环境友好型涂料 5
1.3.1水性涂料 6
1.3.2高固含涂料 6
1.3.3无溶剂涂料 6
1.3.4粉末涂料 6
1.4开题思路 7
2.实验部分 8
2.1原料和仪器 8
2.1.1原料 8
2.1.2仪器 8
2.2试样的制作 9
2.2.1色浆样品的制作 11
2.2.2试样的制作 11
2.3样品的检测 11
2.3.1颜料研磨阶段细度的测定 11
2.3.2试样粘度的测定 11
2.3.3试样的样板制作 12
2.3.4漆膜厚度的测定 12
2.3.5漆膜硬度测定 12
3.结果与讨论 13
3.1 E-128树脂体系地坪漆性能研究 13
3.1.1分散剂分散效果的研究 13
3.1.2E-128树脂含量对于涂料性能的影响 14
3.2 828树脂体系地坪漆性能研究 15
3.2.1分散剂分散效果的研究 16
3.2.2 828树脂含量对于涂料性能的影响 17
3.2.3漆膜表面状态的检测 18
3.2.4综合评定 19
3.3 128树脂体系地坪漆性能研究 19
3.3.1分散剂分散效果的研究 19
3.3.2 128树脂含量对于涂料性能的影响 20
3.3.3漆膜表面状态的检测 22
3.2.4综合评定 22
结 论 24
致 谢 25
参考文献 26
1.引言
1.1涂料
1.1.1涂料的定义
涂料是一种采涂覆在物件表面，形成连续的，有一定厚度、硬度、强度和其他特殊性能，起装饰、保护、标识或其他特殊性能的一种连续的涂膜[1]。也可以称作涂料膜或者涂层。
1.1.2涂料的组成
涂料是一种非常复杂的混合物。液体涂料组成物质可分为四大类：主要成膜物质、助剂、粉料、稀释剂。固体粉末涂料不含有稀释剂一项。对于粉料组分的分类，涂料行业内部有着不同的观点[2]。有观点将颜料和填料严格区分开来。还有的更为详细，将诸如防锈、防辐射等特殊功能粉料组分也分别分类。
表1. 一种环氧富锌防锈涂料的配方：
组分 配方比例
901-75树脂 15
801-D膨润土 1.5
6900分散剂 1
2002分散剂 1
锌粉 62
206防锈防锈颜料 3
滑石粉 2
377消泡剂 0.5
二甲苯 11
丁醇 3
总量 100
漆：固化剂（2741） 10：1
表1是一种常见的环氧富锌涂料的配方，其中901-75环氧树脂/固化剂为主要成膜物质；801-D膨润土、6900分散剂、2002分散剂377消泡剂为涂料的助剂；锌粉、206防锈颜料、滑石粉均为粉料。
1)涂料的主要成膜物质
涂料的成膜物质是涂料组分中最重要的一个部分。最早涂料的主要成膜物质为天然树脂。闻名世界的中国古代大漆就是一种天然树脂[3]。英国工业革命之后，随着科技的发展，出现了合成树脂做涂料的主要成膜物质。随后涂料工业进入了近现代发展阶段。几经革新，现在市场上所见到的涂料的主要成膜物质主要有醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、烃类树脂等。主要成膜物质对于涂料的性能有着绝对的影响。涂料的硬度、光泽、流平性能、耐候性能等均主要取决于树脂的质量和添加量。不同的树脂根据自身特点在涂料的生产中一般有三种添加方法：
1)生产开始即添加。绝大多数树脂都采用这种方式添加，这用添加方法有利于涂料其他组分的分散和研磨。
2)其他组分研磨后添加。这种树脂一般不宜温度过高或者不可有高强度的剪切力。故一般在研磨之后再行添加分散。
3)施工时添加。此类树脂一般分子量较低，作固化剂使用。
2)涂料的助剂
涂料助剂是一种添加量非常少[4]（一般不超过百分之一），用来显著改善涂料性能的物质。常见的涂料助剂有：分散剂、防沉剂、消泡剂、流平剂、增韧剂、消光剂、附着力促进剂、催干剂等。性能优异的涂料助剂可以以相当小的添加量来改变涂料的某项性能或多项性能。并且一定程度上对于涂料的其他性质没有不利影响[5]。本节对所开展的实验中所用到的助剂做简单的介绍。
分散剂：分散剂多在分散开始时添加，是一种能提高涂料颜料组分及其他组分在整个体系中分散性能的一种助剂[6]。分散剂有着较小的表面张力，分散剂的添加有助于颗粒的粉碎并防止分散后重新聚凝成颗粒。在水性涂料中，不溶的油性液体在高速分散之后仍可以聚结分层，加入分散剂后可形成稳定的乳浊液。分散剂必须要与树脂有很好的相溶性。如果出现相溶性不好的情况，会导致漆膜分层、光泽降低以及其他表面缺陷等问题。
消泡剂：消泡剂是一种在涂料生产分散阶段或者研磨阶段之后添加，用于消除涂料生产中产生的泡沫的涂料助剂。消泡剂的主要成分为表面活性剂，且要求与涂料树脂体系完全不相溶[7]。在涂料的生产过程中，由于高速分散以及研磨，会导致涂料液中存在大量的气泡。这些气泡不仅会延长涂料的生产周期，也会影响涂料的使用性能。产生诸如针孔、缩孔、鱼眼等表面问题，影响漆膜的美观以及防护性能。溶剂型涂料的消泡剂一般在生产的最后阶段添加。水性涂料的消泡要求相对较高，一般有高速分散前抑泡和分散后消泡两种不同的消泡剂。而且由于水性涂料的有着容易产生气泡的性质，消泡的持久性也成为了水性消泡剂质量好坏的一个很重要的评判标准[8]。
防沉剂：防沉剂是一种防止色漆在运输、贮存过程中出现沉降、分层的一种助剂。沉降是色漆的一个通病。导致色漆沉降的原因相当复杂。最单纯的原因是因为各组分密度的差异。由于色漆中不仅有树脂、溶剂等液体组分，也含有颜料、填料等固体组分。由于两类组分的密度差异较大，很容易导致涂料的沉降分层。防沉剂主要通过提高涂料粘度、促进各组分分散以及保持分散状态稳定等来阻止或减缓沉降现象的出现。常见的防沉剂主要有有机膨润土类、蓖麻油衍生物类、金属皂类、聚乙烯蜡类、聚酰胺蜡类、气相二氧化硅类等。本论文选用的是有机膨润土类防沉剂。
流平剂：流平剂是一种促进漆膜涂覆后流平、消除涂痕，旨在涂膜干燥后得到平整表面状态的一种助剂。流平剂主要通过增强溶剂的溶解能力、调整溶剂的挥发速率、改善涂料的粘度、润湿底材、形成表面单分子膜[9]来改善涂膜的表面状态。流平剂要与涂料体系有不完全的相溶性。一定的相容性保证流平剂不会完全与涂料液分离、析出；一定的不相溶性有利于其部分渗出，起到润湿底材，形成表面单分子膜的效果。流平剂不应对涂料的光泽、硬度等其他性能有影响。
3)涂料的粉料
涂料的粉料分为颜料和填料。
摘 要
本文选取了三木、南亚等公司的三款环氧树脂和毕克、埃夫卡、海明斯、海兴等四个系列的助剂以及其他原材料制作无溶剂环氧地坪漆，综合探究了树脂及助剂对地坪漆的粘度、硬度、以及表面状态等性能的影响。实验发现，采用台湾南亚公司生产的128环氧树脂所制作的无溶剂环氧地坪漆粘度相对最低，适于漆膜要求100um-300um范围内的无溶剂环氧地坪漆的制作；而江苏三木集团所生产的828环氧树脂所制作的无溶剂环氧地坪漆粘度较高，施工漆膜可达到600um左右。四种系列的助剂中，埃夫卡系列助剂的分散润湿性能最好，有较宽的应用范围。
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关键字:无溶剂环氧地坪漆树脂助剂
目 录
1.引言 1
1.1涂料 1
1.1.1涂料的定义 1
1.1.2涂料的组成 1
1.2环氧涂料 4
1.2.1环氧树脂的特性 5
1.3环境友好型涂料 5
1.3.1水性涂料 6
1.3.2高固含涂料 6
1.3.3无溶剂涂料 6
1.3.4粉末涂料 6
1.4开题思路 7
2.实验部分 8
2.1原料和仪器 8
2.1.1原料 8
2.1.2仪器 8
2.2试样的制作 9
2.2.1色浆样品的制作 11
2.2.2试样的制作 11
2.3样品的检测 11
2.3.1颜料研磨阶段细度的测定 11
2.3.2试样粘度的测定 11
2.3.3试样的样板制作 12
2.3.4漆膜厚度的测定 12
2.3.5漆膜硬度测定 12
3.结果与讨论 13
3.1 E-128树脂体系地坪漆性能研究 13
3.1.1分散剂分散效果的研究 13
3.1.2E-128树脂含量对于涂料性能的影响 14
3.2 828树脂体系地坪漆性能研究 15
3.2.1分散剂分散效果的研究 16
3.2.2 828树脂含量对于涂料性能的影响 17
3.2.3漆膜表面状态的检测 18
3.2.4综合评定 19
3.3 128树脂体系地坪漆性能研究 19
3.3.1分散剂分散效果的研究 19
3.3.2 128树脂含量对于涂料性能的影响 20
3.3.3漆膜表面状态的检测 22
3.2.4综合评定 22
结 论 24
致 谢 25
参考文献 26
1.引言
1.1涂料
1.1.1涂料的定义
涂料是一种采涂覆在物件表面，形成连续的，有一定厚度、硬度、强度和其他特殊性能，起装饰、保护、标识或其他特殊性能的一种连续的涂膜[1]。也可以称作涂料膜或者涂层。
1.1.2涂料的组成
涂料是一种非常复杂的混合物。液体涂料组成物质可分为四大类：主要成膜物质、助剂、粉料、稀释剂。固体粉末涂料不含有稀释剂一项。对于粉料组分的分类，涂料行业内部有着不同的观点[2]。有观点将颜料和填料严格区分开来。还有的更为详细，将诸如防锈、防辐射等特殊功能粉料组分也分别分类。
表1. 一种环氧富锌防锈涂料的配方：
组分 配方比例
901-75树脂 15
801-D膨润土 1.5
6900分散剂 1
2002分散剂 1
锌粉 62
206防锈防锈颜料 3
滑石粉 2
377消泡剂 0.5
二甲苯 11
丁醇 3
总量 100
漆：固化剂（2741） 10：1
表1是一种常见的环氧富锌涂料的配方，其中901-75环氧树脂/固化剂为主要成膜物质；801-D膨润土、6900分散剂、2002分散剂377消泡剂为涂料的助剂；锌粉、206防锈颜料、滑石粉均为粉料。
1)涂料的主要成膜物质
涂料的成膜物质是涂料组分中最重要的一个部分。最早涂料的主要成膜物质为天然树脂。闻名世界的中国古代大漆就是一种天然树脂[3]。英国工业革命之后，随着科技的发展，出现了合成树脂做涂料的主要成膜物质。随后涂料工业进入了近现代发展阶段。几经革新，现在市场上所见到的涂料的主要成膜物质主要有醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、烃类树脂等。主要成膜物质对于涂料的性能有着绝对的影响。涂料的硬度、光泽、流平性能、耐候性能等均主要取决于树脂的质量和添加量。不同的树脂根据自身特点在涂料的生产中一般有三种添加方法：
1)生产开始即添加。绝大多数树脂都采用这种方式添加，这用添加方法有利于涂料其他组分的分散和研磨。
2)其他组分研磨后添加。这种树脂一般不宜温度过高或者不可有高强度的剪切力。故一般在研磨之后再行添加分散。
3)施工时添加。此类树脂一般分子量较低，作固化剂使用。
2)涂料的助剂
涂料助剂是一种添加量非常少[4]（一般不超过百分之一），用来显著改善涂料性能的物质。常见的涂料助剂有：分散剂、防沉剂、消泡剂、流平剂、增韧剂、消光剂、附着力促进剂、催干剂等。性能优异的涂料助剂可以以相当小的添加量来改变涂料的某项性能或多项性能。并且一定程度上对于涂料的其他性质没有不利影响[5]。本节对所开展的实验中所用到的助剂做简单的介绍。
分散剂：分散剂多在分散开始时添加，是一种能提高涂料颜料组分及其他组分在整个体系中分散性能的一种助剂[6]。分散剂有着较小的表面张力，分散剂的添加有助于颗粒的粉碎并防止分散后重新聚凝成颗粒。在水性涂料中，不溶的油性液体在高速分散之后仍可以聚结分层，加入分散剂后可形成稳定的乳浊液。分散剂必须要与树脂有很好的相溶性。如果出现相溶性不好的情况，会导致漆膜分层、光泽降低以及其他表面缺陷等问题。
消泡剂：消泡剂是一种在涂料生产分散阶段或者研磨阶段之后添加，用于消除涂料生产中产生的泡沫的涂料助剂。消泡剂的主要成分为表面活性剂，且要求与涂料树脂体系完全不相溶[7]。在涂料的生产过程中，由于高速分散以及研磨，会导致涂料液中存在大量的气泡。这些气泡不仅会延长涂料的生产周期，也会影响涂料的使用性能。产生诸如针孔、缩孔、鱼眼等表面问题，影响漆膜的美观以及防护性能。溶剂型涂料的消泡剂一般在生产的最后阶段添加。水性涂料的消泡要求相对较高，一般有高速分散前抑泡和分散后消泡两种不同的消泡剂。而且由于水性涂料的有着容易产生气泡的性质，消泡的持久性也成为了水性消泡剂质量好坏的一个很重要的评判标准[8]。
防沉剂：防沉剂是一种防止色漆在运输、贮存过程中出现沉降、分层的一种助剂。沉降是色漆的一个通病。导致色漆沉降的原因相当复杂。最单纯的原因是因为各组分密度的差异。由于色漆中不仅有树脂、溶剂等液体组分，也含有颜料、填料等固体组分。由于两类组分的密度差异较大，很容易导致涂料的沉降分层。防沉剂主要通过提高涂料粘度、促进各组分分散以及保持分散状态稳定等来阻止或减缓沉降现象的出现。常见的防沉剂主要有有机膨润土类、蓖麻油衍生物类、金属皂类、聚乙烯蜡类、聚酰胺蜡类、气相二氧化硅类等。本论文选用的是有机膨润土类防沉剂。
流平剂：流平剂是一种促进漆膜涂覆后流平、消除涂痕，旨在涂膜干燥后得到平整表面状态的一种助剂。流平剂主要通过增强溶剂的溶解能力、调整溶剂的挥发速率、改善涂料的粘度、润湿底材、形成表面单分子膜[9]来改善涂膜的表面状态。流平剂要与涂料体系有不完全的相溶性。一定的相容性保证流平剂不会完全与涂料液分离、析出；一定的不相溶性有利于其部分渗出，起到润湿底材，形成表面单分子膜的效果。流平剂不应对涂料的光泽、硬度等其他性能有影响。
3)涂料的粉料
涂料的粉料分为颜料和填料。
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