第三节　环氧地坪涂料新技术

一、用聚氨酯改性环氧树脂制备耐磨涂料

环氧树脂固化后形成较稠密的芳香结构，交联密度大，内聚力高，使其固化产物变形能力差，性脆，用其制备的耐磨涂料的耐磨性差。采用弹性体增韧、热塑性树脂增韧和膨胀单体共聚改性环氧树脂，能够改善环氧树脂基体的韧性，提高耐磨性能。下面介绍采用具有高弹性的聚氨酯预聚体对环氧树脂进行改性^［19］，使刚性的环氧体型构架中分布聚氨酯弹性基团，改善其韧性，可显著地提高改性环氧涂料的耐磨性能。用聚氨酯改性环氧树脂制备耐磨涂料虽然不是针对耐磨地坪涂料而进行的研究，但对提高耐磨地坪涂料的耐磨性具有参考意义。

1.涂料制备

（1）改性环氧树脂的制备　采用聚氨酯预聚体改性E-44双酚A型环氧树脂。先将环氧树脂与混合溶剂（二甲苯等）按一定比例混合，加热搅拌制成环氧溶液；然后将其与聚氨酯预聚体按适当比例混合放入三颈瓶中，水浴加热至80℃，搅拌保温2.5h，冷却出料。其制备工艺流程图如图2-13所示。

（2）耐磨涂料的制备　使用改性环氧树脂制备耐磨涂料，配方（质量分数）为：改性环氧树脂45％～65％、低分子650^#聚酰胺（LMPA）13％～17％、粗颗粒SiC 5％～10％、细颗粒SiC 15％～25％，涂层中添加适量助剂。其制备工艺流程如图2-14所示。

2.涂料耐磨性的测试

将耐磨涂料刷涂于尺寸为75mm×35mm×0.75mm Q235钢试片上，涂层厚度为150μm。在QQM轻型球磨机的小号球磨罐中装有水和各种粒度（0.5～1.5 mm）的河沙，河沙与水的质量比为1:3，转速为600r/min。测每小时磨损后试样的质量，用公式算出磨损率：

磨损率（E）=（磨耗损失质量/原质量）×100％

并取10h内每小时磨损率的平均值，评定涂层的耐磨性。

3.改性涂料的耐磨性能

改性环氧耐磨涂料的每小时磨损率为0.042％，而在相同情况下，利用纯环氧树脂所制备的涂料每小时磨损率为0.146％。由此可见，改性环氧树脂耐磨涂料具有比纯环氧树脂耐磨涂料更好的耐磨性能。究其原因，改性环氧树脂的冲击韧性和粘接强度均比纯环氧树脂有显著的提高。这是因为改性树脂体系固化后，连接在环氧树脂刚性链段上的聚氨酯预聚体以弹性颗粒状态分散析出，在体系内部形成所谓的“海岛结构”，即在刚性的环氧体型构架中分布着聚氨酯弹性基团，从而提高了体系固化后的韧性。同时，由于聚氨酯预聚体结构中有聚酯/聚醚链，它与环氧树脂中的极性脂肪羟基和醚键共同作用，从而提高了体系的粘接强度。

根据化学反应的基本原理，结合红外光谱分析（见图2-15和图2-16），聚氨酯改性环氧树脂发生的主要反应如下：

910～920cm^-1处是环氧基的特征峰，2265～2280cm^-1处是异氰酸酯基（—NCO）的特征峰，1730～1735 cm^-1处是—NHCOO—基团的特征峰。从图2-16可知，当E-44环氧树脂与聚氨酯发生反应后，在2265～2280cm^-1处的—NCO基团逐渐消失，而在1730～1735cm^-1处的—NHCOO—基团的量逐渐增多，这是由于—NCO基团和体系中的羟基发生反应生成—NHCOO—基团所致。由于—NCO基团具有强极性和化学活泼性，易与其他基团（如羟基）发生反应，因此改性后的环氧涂料中所含残余的—NCO基团越少越好。这就需要所加入的聚氨酯中的—NCO基团能与环氧树脂中的羟基完全反应，此与聚氨酯的添加量有关，并且聚氨酯的添加量也与体系的性能有关。若聚氨酯的添加量太少，体系相容性很好，没有聚氨酯弹性体颗粒析出，不利于裂纹中止；若聚氨酯的添加量太多，环氧树脂相分离严重，析出弹性颗粒过多，相邻粒子靠得太近，外力作用下引发的裂纹容易超过临界点，使应变能变为热能，反而引起材料的破坏。实验及分析证明，当EP与PU的质量比为0.3时，反应后剩余的-NCO基团特征峰强度较小（即量较少），有利于提高改性涂料的综合性能。

因而，由于聚氨酯改性环氧树脂体系内部形成了“海岛结构”，即在刚性的环氧体型构架中分布聚氨酯弹性基团，从而改善了体系的韧性，使改性涂料的耐磨性能得到显著提高。改性体系中发生的主要反应为聚氨酯中的—NCO基团和环氧树脂中的羟基发生反应生成—NHCOO—基团。

二、使用新型环氧树脂配制性能优良的彩色自流平地坪涂料

TEG99环氧树脂是以松节油为原料，经多步单元反应制得的一种新型环氧树脂^［20］，因为其分子结构中只有一个碳-碳不饱和键，所以它的耐候性和抗紫外线的性能比双酚A型环氧树脂好，而且还具有传统双酚A型环氧树脂黏结力强、物理性能优越、耐化学腐蚀等特点。下面介绍使用新型环氧树脂配制彩色自流平地坪涂料的研究^［21］。

1.实验研究

（1）涂料配方　彩色自流平新型环氧地坪涂料是双组分反应型环氧地坪涂料，涂料和固化剂配方见表2-26。

TEG99环氧树脂以松节油为原料，经水合、催化开环、碱作用闭环，最终合成出TEG9 9环氧树脂。合成工艺路线见图2-17。

TEG99环氧树脂的外观为透明、橙黄色黏稠液体；环氧值为400g树脂/环氧当量；总氯含量0.0662当量/100g树脂；挥发分≤2％。

（2）涂料的制备

①甲组分的制备。将环氧树脂和活性稀释剂按比例混合，再依次加入填料、分散剂、流平剂、消泡剂和颜料搅拌均匀后，用磨砂机或高速分散机分散到合格细度，得到甲组分。

②乙组分的制备。将胺固化剂和固化促进剂混合均匀后得到乙组分。

2.活性稀释剂种类及其用量对新型环氧地坪涂料性能的影响

TEG99环氧树脂在室温下的黏度是24～25.9Pa·s，如不加处理难以达到自流平效果，因而选用活性稀释剂丁基缩水甘油醚来降低黏度。

在配制环氧地坪涂料甲组时分应注意活性稀释剂的添加量适宜。活性稀释剂的添加量太多，成本升高，固化产物的各项性能降低；添加量太少，甲组分黏度大，难以达到自流平效果。其添加量是TEG99环氧树脂的5％～10％适宜。

3.脂环胺固化剂对新型环氧地坪涂料性能的影响

以脂环胺及其改性物为配方的TEG99环氧树脂地坪涂料有很好的施工性和各种优异的性能。孟烷二胺、异佛尔酮二胺和双（对氨基环己烯）甲烷三种脂环胺对彩色自流平新型环氧地坪涂料性能的影响见表2-27。

从表2-27可见，三种脂环胺固化剂对固化后的环氧树脂机械性能影响相似，但异佛尔酮二胺因适用期长，流平性好，具有很好的施工性，且还有良好的耐潮湿性、耐白雾性、耐水性、良好的颜色稳定性、高硬度和高光泽的表面效果。

4.固化促进剂对新型环氧地坪涂料性能的影响

从实际应用需要的角度，要求环氧地坪涂料能快速地在低温潮湿环境中固化，因而在涂料配方中添加了固化促进剂。表2-28比较了固化促进剂对新型环氧地坪涂料性能的影响。

从表2-28可见，对于TEG99环氧树脂来说，固化剂:苯甲醇:水杨酸最佳配比为50:44:6。如果固化温度低，还可加入适量季铵盐。

5.填料和助剂对新型环氧地坪涂料性能的影响

填料能减少环氧树脂固化时的体积收缩，提高涂层的耐磨性，使涂料具有更好的耐化学腐蚀性。但填料的添加量应适中。TEG99环氧树脂的浸润性差，较难自动流平，而丙烯酸类流平剂表面张力较小，加入环氧树脂后很快迁移到表面，形成单分子膜，有效降低体系的表面张力，提高涂层的流平性。

TEG99环氧树脂地坪涂料在甲、乙组分混合搅拌时不可避免地会夹带入气泡，且体系中的多种表面活性物质也容易起泡，因而应加入消泡剂以防止涂层产生针孔和鱼眼。

6.新型环氧地坪涂料的性能指标

彩色自流平新型环氧树脂地坪涂料的性能指标见表2-29。

三、彩砂环氧地坪涂料

1.基本性能特征和适用范围

彩砂环氧地坪涂料是以彩色石英砂和环氧树脂组成的无缝一体化的新型复合装饰地坪，通过一种或多种不同颜色的彩色石英砂自由搭配，形成丰富多彩的装饰色彩及图案，具有装饰质感优雅、耐磨损、抗重压、耐化学腐蚀、防滑、防火、防水等优点。该类地坪涂料不仅适用于工业地面，也适用于商业及民用建筑地面，近年来在欧美等发达国家和地区十分流行，被誉为“彩砂无缝硬地毯”（colour sand seamless hard carpet）。

彩砂环氧地坪涂料和自流平环氧地坪涂料一样，都属于以环氧树脂为基料的树脂地坪。不过，这两种地坪涂料的施工工艺不同。彩砂地坪涂料为湿固态施工，需要铺砂器和抹平机进行压实整平，自流平地坪涂料为液态施工，只需用耙子或镘刀刮平即可。彩砂环氧地坪涂料的装饰效果比自流平环氧地坪涂料的好。

（1）性能特点　彩砂环氧地坪涂料采用无溶剂的透明环氧树脂，不掺杂粉状填料或颜料，以保持环氧树脂优异的化学和物理性能；而颗粒状彩色石英砂，不仅赋予地坪优美的装饰性能，而且保障了地坪的高抗压性和高耐磨性，该涂料有如下特点：①色彩丰富，质感丰满，富有现代装饰风格；②地面整体无缝，还可根据需要制作图案，并与地面一体化，高雅豪华；③石英砂粒呈圆形，具有抗划伤、抗重压、抗冲击等优异性能；④强度高，硬度大，具有优异的耐磨性；⑤洁净防尘，其水密性表面可经受高压冲洗或蒸汽清洁，易清洁维护；⑥具有突出的防滑功能和优异的耐水、防水、耐酸碱等化学性能；⑦使用寿命较长；⑧无放射性污染，无有害气体释放。

（2）技术性能　彩砂环氧地坪涂料的技术性能见表2-30。

（3）适用范围　彩砂环氧地坪涂料的装饰功能和使用功能均优于自流平环氧地坪涂料，因而其应用范围更为广泛，除了可在工业厂、库房的地坪上应用外，这种涂料更适合于在商业及民用建筑上应用。

①具有高要求的地面，如对清洁、防火、防水等有要求的医疗医药及食品加工业的厂库房；有耐磨、抗重压及清洁等要求的加工制造业及大型超级商场的仓库或仓储；有耐化学性能要求的精细化工车间及库房等。

②具有环境雅致、清洁及耐磨防滑等功能要求的公共场所，如楼堂大厅、展览大厅、超级商场、商用大楼、高级娱乐场所及体育场馆等。

③具有高洁净度要求的场所，如医院、写字楼、办公室及机关大楼等。

④住宅建筑的居室客厅、廊厅、厨房、卫生间、停车房等。

2.制备彩砂环氧地坪涂料的原材料要求

彩砂环氧地坪涂料的原材料主要为彩色石英砂和彩砂地坪专用型环氧树脂。彩砂需选用颗粒状的彩色石英砂，不仅能够赋予地坪优美的装饰性能，而且赋予地坪高抗压性和高耐磨性；树脂采用无溶剂型透明环氧树脂。彩砂环氧地坪涂料中不掺杂粉状填料或颜料，以保障涂层具有极好的装饰效果和优异的化学和物理性能。

（1）彩砂的选择　彩砂选用天然彩色石英砂，其来源广、硬度高，这就使地坪的原材料和质量有了根本的保障。使用新技术染色工艺可以把白色或无色石英砂颗粒加工成颜色丰富的彩色砂粒，配合以彩砂混合装饰设计，赋予地坪丰富的色彩美感。石英砂最好是圆形或球形颗粒状的，便于在施工过程中颗粒间自由滑动，使砂粒能够尽量“最紧密堆积”，使环氧彩砂层充分密实，保证地坪优异的抗重压性和耐磨性并节省面层的树脂用量，降低成本。

由于对色泽、颗粒圆度、粒度配比及耐化学性等指标的高要求，目前使用的高质量彩色石英砂主要为进口产品。国产彩砂的质量不如进口产品，使用国产彩砂制得的涂料装饰效果比使用进口产品的质量差。

（2）环氧树脂的选择　环氧树脂选用无溶剂型，并要求为低黏度产品。以保证在砂浆混合阶段，低黏度可以使环氧树脂和彩砂更容易混合均匀，使树脂砂浆不互相粘合而易于施工；在面涂层施工阶段，低黏度的环氧树脂更容易渗透到环氧彩砂层的空隙中，填充和密闭空隙，使环氧彩砂层成为密实的整体，保障地坪的面层效果以及抗压、抗冲击和耐磨性能。

3.彩砂环氧地坪涂料施工工艺简介

（1）设备与工具

彩砂环氧地坪涂料的施工设备与工具包括地面处理设备、施工设备和施工用器具。其中，地面处理设备包括打磨机、铣刨机、抛丸机、真空吸尘器等；主要施工设备为搅拌机（用于混合彩砂与环氧树脂）、铺料器（将彩砂与环氧树脂混合后的料浆，根据施工厚度要求均匀地铺设在地面上）和抹平机（对铺敷的料浆进行压实抹平）等；施工器具有刮刀、刮板、铲子、大抹子、小抹子、角抹子、油漆刷子和辊筒等。

（2）彩砂环氧地坪涂料基本施工工艺

①与其他环氧地坪涂料的施工一样，首先要对地面进行打磨处理，同时真空吸尘，保证施工环境不受污染。然后对地面进行修补找平，找平后施布环氧树脂底涂。

②将颗粒状彩色石英砂和高性能环氧树脂混合，混合比例一般为环氧树脂:彩砂=1:（5～9），然后用铺砂器铺设彩砂层，铺设厚度为2～8mm，通常为3～5mm，并用抹平机进行压实整平，形成整体无缝的环氧彩砂层。

③约24h后，采用刮涂或辊涂进行面层涂料施工，封闭环氧彩砂涂层的空隙，形成密实性面层。可以根据要求施工成具有适度凹凸的防滑面或者平滑面。

四、糠酮环氧水泥地坪涂料

糠酮环氧改性水泥地坪涂料^［22］是糠酮环氧与水泥在固化剂作用下形成的。以糠醛、丙酮和环氧树脂为原料制备出糠酮环氧浆材后，再和水泥复合而制得糠酮环氧改性水泥地坪涂料。该涂料兼具水泥砂浆地坪的价廉，环氧地坪涂料的耐水性、耐油性、耐酸碱性、耐盐雾腐蚀性等化学特性，耐磨性、耐冲压性、耐洗刷性等物理特性以及亮丽、不产生裂纹、易清洗、易维修保养和糠酮树脂的价廉、良好的耐酸碱和化学腐蚀性能。下面介绍固化剂、改性剂、催化剂、稀释剂、环境温度、水分及助剂等对地坪涂料抗压强度和硬度、弹韧性、流动性能和耐磨性等的影响。

1.糠酮环氧净浆的配方及制备

（1）糠酮环氧净浆配方　糠酮树脂以糠醛、丙酮为原料，经催化缩合而成。糠酮环氧改性水泥地坪涂料是糠酮环氧浆材（净浆）中掺入水泥经固化反应而成的。糠酮环氧浆材是双组分反应型体系，甲、乙双组分的配方如表2-31所示。

（2）改性水泥浆及其试件的制备　将糠酮环氧浆材（净浆）中的甲、乙两组分按表2-31所示的比例混合均匀，按m（净浆）:m（水泥）=1:1混合搅拌均匀。

（3）改性水化浆及其试件的制备　先将水泥与0.5％聚羧酸型高效减水剂和水按0.22水灰比搅拌均匀，待15～20 min后按100份水泥与100份净浆的比例混合搅拌均匀。

2.固化体系对净浆及其改性水泥强度的影响

糠酮环氧浆材甲组分含活泼的环氧基和羰基，在胺固化剂的作用下扩链并交联形成大分子，具有较高的强度和韧性，但由于脂肪族胺二乙烯三胺（DETA）中氨基非常活泼，当甲、乙两组分大量混合时，反应放出大量的热，加速了固化反应而易爆聚。因此，在配制净浆时常把固化体系乙组分中的胺固化剂先与部分丙酮作用释放出大量的热后，再与甲组分混合，这样虽避免了净浆的爆聚，但也降低了强度。室温（25～30℃）下固化体系对净浆（甲组分丙酮掺入量为2.5％）和改性水泥浆的抗压强度的影响如表2-32所示。

由表2-32可见，净浆的乙组分中引入催化剂时，大大提高了浆材固结体的强度。当催化剂掺入量为甲组分的1.5％时（编号2），抗压强度高达90.6 MPa，远高于无催化剂（编号1）的35.1 MPa；固化体系中m（丙酮）:m（DETA）从1:2增至1:1（编号5、编号6、编号7）时，抗压强度随催化剂及固化剂（DETA）的增加而提高。

水泥与净浆以1:1的质量比成型后，固结体抗压强度比净浆增大，这是由于水泥中强烈的碱性及水泥微粒本身的活性使得固结体强度增大。无催化剂作用时水泥浆（编号1）比净浆的抗压强度增大1.3倍。在催化剂作用下，当固化体系中丙酮的添加量不大时，净浆与水泥浆抗压强度相近（编号2、编号3）；但当丙酮掺入量增加时，水泥浆的强度明显地比净浆大很多（编号5、编号6、编号7），这可能是由于水泥微粒吸附丙酮等低分子物质而使强度不至于下降得太多。

3.甲组分丙酮添加量对浆材抗压强度的影响

图2-18为甲组分中丙酮添加量对净浆和改性水泥浆的抗压强度的影响。净浆的抗压强度受催化剂的影响很大，无催化剂时，起始强度小，掺入少量的丙酮（10％）就使强度下降到18.5MPa；在催化剂作用下，起始抗压强度增大，掺入20％的丙酮时仍有较高的强度（30.2MPa）。催化剂对改性水泥浆的抗压强度影响较小，并且起始强度较净浆大，当丙酮掺入量为20％时仍都有较高的强度，分别为20.4 MPa（无催化剂）、27.5MPa（有催化剂），此时水泥浆的流动性和流平性能得到显著改善。

4.环境温度对净浆及其改性水泥强度的影响

很多情况下要求浆材及其改性水泥能在低温潮湿环境中快速固化。由于此处使用了酮亚胺催化固化体系及水泥的水固化作用，净浆及其改性水泥浆都能在潮湿环境中固化。在较低的环境温度（5℃）时净浆（甲组分中不掺丙酮）及其改性水泥浆的强度随时间的变化列于表2-33。

从表2-33可以看出，室温（25～30℃）下浆材的抗压强度远高于5℃时的强度。早期（3d）强度尤为明显。但无论是室温还是5℃环境，改性水泥浆3d时已经具备了较高的强度，且3d和28d的抗压强度均高于净浆。

5.水泥水化对浆材抗压强度的影响

水泥微粒在水的作用下水化结晶而成无机刚性材料。改性水泥浆没有加水水化，水泥微粒被有机浆材分子润湿包围，未发挥水泥水化固化的作用；当水泥中预掺入少量的水时，水泥微粒先吸附一层水分子而利于水化，在助剂作用下与净浆一起混合（改性水化浆）。浆材的强度变化如表2-34所示。

由表2-34可见，无论是改性水泥浆还是改性水化浆均具有较高的早期（3d）强度，且比净浆高；改性水化浆强度略低于改性水泥浆，是由于水的掺入导致浆材体积增大，并且32.5级水泥水化后的强度比净浆固结体低，使得水化浆整体强度稍下降。

6.净浆及其改性水泥浆的弹韧性、硬度和耐磨性

净浆、水泥浆和水化浆的弹韧性和硬度各不相同，其应力-应变曲线示于图2-19。水泥微粒水化形成的是刚性无机高分子，因此掺入净浆后整个固结体的刚性增加，硬度增加，压缩应变降低，在较低的压缩应变（5％）下就发生脆性破坏，此时强度为61.2MPa；没有掺水的水泥浆在5％的压缩应变下发生应力屈服，此时屈服值为79.8 MPa，随后应力随应变增加缓慢下降，并不发生脆性断裂，当应变增加至10％时固结体被破坏；净浆则具备较高的屈服应变6.7％、压缩破坏形变和较低的强度，硬度也较小。

净浆、水泥浆和水化浆的耐磨性也稍有差异，水化浆为0.0069g，耐磨性最好；水泥浆次之，为0.0075g；净浆差些，为0.0090g；但三者都在0.01g以内。

从上面的介绍可见，糠酮环氧改性水泥在催化剂作用下具有较高的抗压强度和韧性，在低温潮湿环境中能快速固化，在各种助剂作用下呈现良好的施工性能，适于用作地坪涂料等。当水泥中掺入适量的水时，水泥的水化对整个涂料的固化及其强度有一定的影响。

五、纳米改性聚氨酯/环氧复合地坪涂料

使用纳米插层技术改性聚氨酯、环氧树脂，能够提高材料的力学性能，纳米改性环氧涂料能够提高涂膜的耐腐蚀性、柔韧性、抗冲击性和耐划痕性等。下面介绍采用纳米插层聚氨酯改性双酚A型环氧树脂，再以此为基料配制地坪涂料的研究，由此得到的涂料能够克服通常环氧地坪涂料质脆、韧性和耐磨性差等不足^［23］。

1.纳米改性聚氨酯/环氧复合地坪涂料的配制

（1）聚醚插层蒙脱土的制备

①蒙脱土的有机化预处理。在质量浓度为5％的蒙脱土水溶液中加入过量的质量浓度为10％的十六烷基三甲基溴化铵水溶液。80℃下搅拌反应4h后抽滤，用去离子水洗至无Br^—（用0.1mol/L的AgNO₃溶液检测无白色沉淀），真空干燥至恒重。研磨，过325目筛，得到有机蒙脱土。

②聚醚插层蒙脱土的制备。将一定量上述蒙脱土加入到一定量的聚氧化丙烯三醇N330（有机蒙脱土的质量浓度为30％）中，在60℃下搅拌分散4h，研磨，得到纳米复合物N330/蒙脱土，备用。

（2）聚氨酯和纳米改性聚氨酯的合成

①聚氨酯预聚体的合成。在带有高速分散机、高纯氮气保护及温度计的密闭反应器中加入经化学计量的2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚氧化丙烯三醇N330，在80～85℃下搅拌反应4h，得到N330聚氨酯预聚体（PUN330）。

②纳米改性聚氨酯预聚体的合成。在带有高速分散机、高纯氮气保护及温度计的密闭反应器中加入经化学计量的2，4-甲苯二异氰酸酯（TDI）和纳米复合物N330/蒙脱土，在80～85℃下搅拌反应4h，得到N330/蒙脱土的预聚体。

（3）环氧改性体的合成　在聚氨酯反应官能团当量用量小于环氧树脂中烃基当量的前提下，按不同实验设定用量比例混匀聚氨酯预聚体和E-44环氧树脂，然后在120～125℃下搅拌反应2.5h，以实施聚氨酯预聚体化学共聚改性E-44环氧树脂，直至异氰酸根反应完全。

（4）固化成型　将聚氨酯改性预聚体与理论用量的651聚酰胺固化剂混合（氨基氢与环氧基的摩尔比为1:1），搅拌均匀后注入模具中，在常温条件下固化1个月后用于各项性能的测试。所测得的纳米聚氨酯改性环氧树脂的力学性能如表2-35所示。

（5）地坪涂料的配制　以纳米插层聚氨酯改性环氧树脂（取PUN330/3％蒙脱土用量为30％的改性材料）为基料制备改性地坪涂料。该涂料为双组分反应型，由甲、乙两个组分组成。表2-36为纳米改性聚氨酯/环氧复合地坪涂料的基本配方，其中甲组分填料为100～200目的石英砂，颜料为铬绿、钛白粉等；乙组分为651聚酰胺固化剂（也可以使用异佛尔酮二胺等其他脂肪胺、脂环胺及其加成物），促进剂可为DMP-30等。该种涂料可制成无溶剂型，但根据工程施工情况也可以添加适量的溶剂，如二甲苯和丁醇等。

2.改性复合地坪涂料的性能

纳米改性聚氨酯/环氧复合地坪涂料的主要性能为：附着力（划圈法）≤1级；铅笔硬度5H；光泽92％；耐碱性（25％NaOH，25℃），30d无变化；耐酸性（25％H₂SO₄，25℃），30d无变化；耐汽油（25℃），30d无变化；抗冲击（1kg钢球，2m高落下），不起壳，无裂缝。

3.纳米改性聚氨酯复合环氧树脂改性效果分析

通过改性树脂的红外光谱分析，可以证实纳米改性聚氨酯复合环氧树脂的纳米改性及两种树脂复合，该红外光谱分析如图2-20所示。

比较图2-20中的曲线1和曲线2，可看到曲线1中3500cm^—1处的游离羟基伸缩峰在曲线2中大大减弱，且在3299cm^—1处出现仲酰胺的氮氢伸缩振动峰；曲线2中在2271cm^—1处出现较大的异氰酸根的烃伸缩振动峰及1732cm^—1出现较大的吸收峰，这说明聚醚中的羟基与TDI反应，生成了聚氨酯预聚体。在1538cm^—1处出现的烃变形振动峰进一步证实了这一点。对比曲线2与曲线3、曲线4可以看出，曲线2中2271cm^—1处异氰酸根的烃伸缩振动峰在曲线3中消失；曲线4中3500cm^—1处出现了仲酰胺的氮氢伸缩振动吸收峰以及在1731cm^—1处出现羰基的烃伸缩振动峰、1280～1050cm^—1出现了较强的碳-氧-碳对称和不对称伸缩振动［υ_{c—o—c（as，s）}］，说明聚氨酯已经接枝到环氧树脂上。

六、环氧大豆油在无溶剂环氧地坪涂料中的应用

1.环氧大豆油

环氧耐磨地坪涂料体系的不足在于：一是环氧树脂黏度偏大，需要加入活性或非活性稀释剂，而多数稀释剂存在气味和毒性偏大的问题；二是环氧树脂本身具有很高的交联密度，质脆、韧性低和耐冲击性能差。因此，提高韧性对环氧树脂的使用很重要。

环氧大豆油（ESO）是一种资源丰富、价格适中、无毒无味的环境友好材料，可赋予制品良好的热、光稳定性，耐溶剂性等性能。环氧大豆油分子链含有3～4个环氧基，结构类似于多环氧化合物型环氧树脂活性稀释剂。其本身黏度较低，价格适中，可用于环氧地坪涂料的改性^［24］。

环氧大豆油可用作环氧地坪涂料体系的活性稀释剂成分，并对环氧地坪涂料进行共混改性。下面介绍环氧大豆油用量对环氧地坪涂料的稀释和增塑作用，及其对环氧地坪体系性能影响的研究。

2.涂料制备

（1）实验涂料基础配方　实验用无溶剂环氧地坪涂料的基础配方见表2-37。

（2）制备工艺

①环氧大豆油脱水。环氧大豆油中含有一定量的水分，会影响固化效率而引起涂膜缺陷，故需要进行脱水处理，即把环氧大豆油加热到100～110℃，在真空度不低于0.096MPa下减压30min脱水。

②涂料组分（A组分）制备。把部分环氧树脂、环氧大豆油、流变助剂、润湿分散剂和部分消泡剂加入分散缸中，高速分散5min以上，依次加入颜（填）料，并高速分散15min以上，放入砂磨机中砂磨至细度50μm以下。向磨细料浆中加入剩余树脂和助剂，中速分散均匀即得。

③固化剂（B组分）制备。依次加入各组分，中高速分散成均匀透明胶液即可。

3.环氧大豆油的最佳用量

（1）环氧大豆油和660A对环氧树脂的稀释作用　设定实验温度25℃，分别在618型环氧树脂中加入5％、8％、10％、15％和20％（以环氧大豆油或660A与环氧树脂的质量分数计）的环氧大豆油和660A，经稀释后环氧树脂的黏度如图2-21所示。

由图2-21可以看出，环氧大豆油用量为环氧树脂的6％～8％时，稀释效果最好，随着用量的增加，黏度下降趋于平缓；而单环氧基的660A稀释效果很好，用量为环氧树脂的15％时，稀释效果极为明显，环氧树脂的黏度已经降到了1000mPa·s以下，超过15％以后，黏度下降趋于平缓。

（2）活性稀释剂用量对环氧固化物物理性能的影响　使用改性芳脂胺D6350型固化剂对618型环氧树脂进行固化，分别加入不同比例的活性稀释剂环氧大豆油和660A，活泼氢与环氧基的摩尔比设定为1.05，制备试件，在25℃下放置7d后，测试其物理机械性能，结果见表2-38。

由表2-38可知，随着环氧大豆油加入量的增多，固化物硬度、抗压强度和拉伸强度都有不同程度的下降，断裂伸长率有较好的提升，这主要是由环氧大豆油特殊的分子结构所致，环氧大豆油分子量为800～1000，脂肪族支链较长，柔顺性较好。当其用量超过8％以后，强度下降较为明显，故环氧大豆油加入量在8％左右比较合适。

660A为环氧丙烷丁基醚，属于单官能度的环氧化合物，参与固化时不能形成网状交联结构，降低了涂膜交联点密度和交联点间的分子量，影响了固化物的物理性能。随其加入量的增大，固化物各项指标均呈现下降趋势，超过15％以后下降明显，故660A的加入量不宜超过15％。

因而，在无溶剂环氧涂料体系中，为了兼顾涂料的黏度和物理性能，选用环氧大豆油和660A拼用的方式较为适宜，环氧大豆油的用量在6％～8％，660A用量在10％～15％。

（3）固化体系的确定　根据上述结果制备成无溶剂环氧地坪涂料的主涂料（白色），固化剂分别选用端氨基聚醚T403、改性芳脂胺D6350、腰果油改性胺NX2007、改性IPDA脂环胺EU5106等，涂料与固化剂质量比为4:1，观察不同固化剂的表干时间、固化后的涂膜状态、涂膜物理性能及高湿环境下的涂膜状态等，从而确定固化剂组分，结果见表2-39。

由表2-39可以看出，在常温和较低湿度环境下，四种固化剂的涂膜表面均较好，光泽均能到100以上，NX2007的涂膜表干速度最快；固化7d后，涂膜的硬度均能到邵氏D80以上，芳脂胺D6350的最高。

①固化剂对涂膜颜色的影响。在浅色涂料中，固化剂本身的颜色会对整个涂膜的颜色造成一定的影响，上述四种固化剂，在配制成涂料时，略带黄色相，对体系颜色均有一定的影响，尤其是NX2700较为明显。

将上述制备的自流平白色涂膜放置在无阳光直射的室内，一个月后，分别观察涂膜的颜色，发现NX2700和D6350都有一定程度的黄变，NX2700黄变程度较高，D6350有轻微黄变，IPDA改性的EU5106和聚醚胺T403无变化。这与固化剂本身的分子结构有较大关系，EU5106为改性的脂环胺，T403为聚醚胺，两者均为脂肪族的分子结构体系，耐黄变性能好；而D6350与NX2700均为芳香族体系，分子的链段上均含有苯环，苯环易被氧化成醌而黄变。D6350为改性的芳脂胺，苯环稳定性较高，非紫外线直射下氧化成醌的过程较为缓慢；而NX2700为腰果油改性酚醛胺结构，既有苯环，同时还有一个含不饱和键的侧长碳链，苯环边上还接有一个弱酸性的羟基结构，这种能与苯环产生共轭结构的体系老化黄变的倾向更大，容易氧化生成醌式结构。

②高温高湿下固化剂的筛选。地坪涂料在实际使用过程中有高温高湿的环境，如南方多雨季节的地下停车场，就要求整个涂膜体系有良好的耐高湿环境性能。分别采用上述四种固化剂，在30℃、湿度90％的环境下制备1mm厚的自流平涂膜，涂膜表观效果见表2-40。

由表2-40可以看出，NX2700和EU5106耐湿性能较差，在湿度较高时，涂膜表面会产生失光起皱，甚至是固化不完全的现象；而D6350和T403在高湿环境下表现良好，对湿度不敏感。

在高温天气施工时，表干太快和适用期较短的固化剂会造成涂料流动性能变差，影响施工和涂膜表观效果，在实际使用中需根据气温来进行固化剂的混拼，确保好的施工性能和涂膜效果。

综合以上结果，选用的固化体系为D6350芳脂胺和T403聚醚胺混拼，并根据气温调节比例。

③芳脂胺和聚醚胺用量配比确定。芳脂胺D6350与环氧体系相容性好，对湿度不敏感，涂膜硬度高；固化物硬度和韧性均较好，且为无色水白，对湿度也不敏感，缺点是表干太慢，反应活性较低。分别采用D6350与T403不同比例作为固化体系，其涂膜及浇注体性能见表2-41。

由表2-41可以看出，随着芳脂胺D6350比例的提高，涂膜的表干时间减少，硬度和强度均有所提高，但断裂伸长率下降。这是由于聚醚胺T403虽然为三官能度的结构，但是其链段上的聚醚链段起到了很好的增韧作用，使环氧固化物的柔韧性得到提高。综合各种性能，当固化剂T403与D6350比例为1:1复配时，各项性能较均衡。

（4）促进体系的确定　由于环氧大豆油环氧基团的反应活性比环氧树脂的环氧基团低，且分子结构也和环氧树脂有差异，加入到无溶剂环氧地坪涂料中必然会影响环氧地坪涂料的固化行为，在较低温度下固化不完全，或大大延长固化时间，影响施工效率。为了降低甚至消除其引起的低温固化不完全问题，有必要引入特定的促进剂，促进环氧地坪涂料的低温固化。不同促进体系对涂膜干燥时间的影响见表2-42。

由表2-42可知，K54在低温下有一定的促进作用，但对于环氧大豆油增塑的环氧体系及固化剂中含有聚醚胺的固化体系效果不显著；而叔胺与醇胺复配的促进体系在低温环境下对此体系有较好的促进作用，尤其是促进实干的效果更加明显。

可见，在无溶剂环氧涂料体系中，环氧大豆油与环氧树脂有很好的相容性、降黏效果及增韧作用，为了兼顾涂料的黏度和物理性能，环氧大豆油的用量为环氧树脂的6％～8％，环氧丙烷丁基醚用量为环氧树脂用量的10％～15％，作为环氧地坪体系的活性稀释体系较为合适；固化体系选用端氨基聚醚T403与改性芳脂胺D6350按一定比例复配使用固化效果较好；促进剂体系选用叔胺与醇胺复配体系，可以显著提高固化效果。

七、橘皮纹理效果环氧地坪涂料

橘皮纹理效果环氧地坪涂料^［25］不仅具有普通环氧地坪涂料坚韧、耐磨、耐腐蚀等特点，还具有防滑、美观的装饰效果。

1.橘皮纹理效果环氧地坪涂料的原材料及基础配方

橘皮纹理效果环氧地坪涂料的基础配方见表2-43。

2.橘皮纹理效果环氧地坪涂料和涂膜样板的制备

（1）涂料制备　橘皮纹理效果环氧地坪涂料的制备工艺如下。

①先将806有机膨润土与部分环氧稀释剂混合，制成10％的预凝胶，备用。

②在容器中加入DER331环氧树脂、余下的环氧稀释剂和EFKA 4010分散剂，开动搅拌，然后依次加入除806有机膨润土外的其余物料。

③高速（1500r/min）搅拌30min，细度控制在80μm以下。

④加入806有机膨润土预凝胶，调节涂料的黏度和触变性，黏度（25℃）控制在5000～8000mPa·s，触变指数为4.0～7.0。

（2）橘皮纹理效果环氧地坪涂料样板的制备　先将橘皮纹理效果环氧地坪涂料与9340脂环胺环氧固化剂按5:1（质量比）的比例混合均匀，取部分混匀后的涂料用环氧专用稀释剂稀释，在石棉水泥平板上用羊毛辊筒先辊涂一道，在常温（23℃±2℃）下自然干燥24h以上，然后将混匀后未加环氧专用稀释剂的涂料倒在辊涂过的石棉水泥平板上，用专用拉花辊筒将涂料辊涂均匀，并拉出一致的橘皮花纹效果。常温（23℃±2℃）下自然干燥7d以上，干膜厚度为500～800μm。

3.橘皮纹理效果环氧地坪涂料的涂膜性能

橘皮纹理效果环氧地坪涂料的涂膜花纹清晰，色彩一致，其防滑性能良好（干摩擦系数0.7），并具有普通环氧地坪涂料的物理机械性能。

4.橘皮纹理效果环氧地坪涂料的性能影响因素

（1）有机膨润土用量的影响　有机膨润土用量对橘皮纹理效果环氧地坪涂料的触变指数和涂膜橘皮纹理效果的影响见表2-44。

由表2-44可见，随着有机膨润土用量的增加，涂料的黏度和触变指数（触变性）也随之提高，涂膜的纹理效果趋于明显，但当其用量超过2.0％后，涂料的流动性很差，施工难度加大，涂膜的纹理变得粗糙，手感不细腻，装饰效果下降。另一方面，有机膨润土在涂料中有消光作用，当其用量较大时，对涂膜的光泽影响较大。有机膨润土用量以1.5％～2.0％为宜。

（2）气相白炭黑与有机膨润土配比的影响　气相白炭黑与有机膨润土的配比（质量比）对触变指数及涂膜橘皮纹理效果的影响见表2-45。

由表2-45可见，配方中未添加气相白炭黑，只有有机膨润土一种增稠剂时，涂料凝胶前的触变指数较大，涂膜的橘皮纹理变化也较大，搭接处有明显的颜色明暗变化；配方中只有气相白炭黑一种增稠剂时，涂料的初始触变指数较小，不能形成明显的纹理效果；气相白炭黑与有机膨润土配用作为涂料的增稠剂时，涂膜橘皮纹理变化不是很大，搭接处的颜色变化不是很明显；气相白炭黑与有机膨润土的配比为1.0:1.5时，涂膜橘皮纹理效果最好。这是因为当涂料与固化剂混合后，涂料中的环氧树脂和固化剂开始反应形成羟基，羟基是高极性基团，使体系的极性升高。气相白炭黑对极性较敏感，其二氧化硅之间的氢键结合力会随着体系极性的升高而降低，从而降低由二氧化硅所引发的触变性，而随着混合涂料的极性不断提高，有机膨润土的活性增强，羟基也有助于膨润土片层结构之间的键间吸附，从而使由有机膨润土所引发的触变性得到提高。

在气相白炭黑与有机膨润土合适配比下，两者的触变性变化达到一个相对平衡，从而使整个体系的触变性随着时间的延长而不会出现明显的变化，即在涂料凝胶前较长的一段时间内，施涂出橘皮纹理变化不大的涂料。

（3）颜料体积浓度的影响　颜料体积浓度（PVC）对涂膜橘皮纹理效果的影响见表2-46。

由表2-46可见，随着环氧树脂用量的增加，体系的PVC随之降低，涂料的触变指数下降，涂膜纹理效果也跟着发生变化。当环氧树脂用量为25％～30％时，涂膜的橘皮纹理效果明显，手感好。这是因为环氧树脂的用量越大，涂料中各组分之间的作用力越大，体系在高剪切速率下的黏度越大，触变性下降越多，直接影响到湿涂膜纹理效果的形成。

影响涂膜橘皮纹理效果形成的因素很多，如施工环境的温度、通风状况、施工人员的技术水平、配方中填料的吸油量等。另外，由于环氧树脂和固化剂的反应是一个放热反应，高分子聚合物的分子量不断地变大，体系黏度随之增大，也会影响到整个体系的触变性变化。

在普通型环氧地坪涂料中，通过对有机膨润土、气相白炭黑以及其他功能填料的应用，可以制备出具有橘皮纹理效果的环氧地坪涂料。

八、防火型无溶剂溴碳环氧防腐地坪涂料

具有防火性能的无溶剂溴碳环氧防腐地坪涂料^［26］可有效提高建筑物的防火安全性。四溴双酚A（溴系阻燃剂）广泛用于提高阻燃性能。下面介绍采用四溴双酚A合成满足地坪涂料制备要求的溴碳环氧树脂，并由此制备出具有长效防火性、零VOC、强附着、耐腐蚀和固化收缩率小、地坪厚度无限制等特点的新型无溶剂工业地坪防腐涂料。

1.溴碳环氧树脂（TBA）的合成

称取四溴双酚A、质量浓度为30％的NaOH溶液投于装有电动搅拌、冷凝器、温度计、滴液漏斗、水浴加热的四口反应瓶中，开启搅拌并加热，当温度升到70℃时开始滴加环氧氯丙烷（HEC），1h滴加结束，于75℃保温2h，减压蒸馏回收过量的环氧氯丙烷，无馏出物，停止蒸馏。向反应体系加入30％NaOH溶液，于85℃下保温反应2h，停止加热和搅拌，降温静置，水洗分离，得到溴碳环氧树脂（TBA）。

2.溴碳环氧无溶剂防火地坪涂料的制备

溴碳环氧无溶剂防火防腐地坪涂料的基本配方见表2-47。

涂料的制备程序为：称取溴碳环氧树脂、活性稀释剂、增塑剂、流平剂、消泡剂、分散剂、颜（填）料和三氧化二锑原材料，高速分散并研磨至细度≤40μm后，得到涂料组分（A组分），并与B组分、C组分配套包装，得到成品涂料。

3.影响溴碳环氧树脂合成的因素

合成溴碳环氧树脂的影响因素有反应温度、四溴双酚A与环氧氯丙烷（HCE）的比例、四溴双酚A与氢氧化钠的比例等。研究表明，合成溴碳环氧树脂的最佳工艺条件为：四溴双酚A与环氧氯丙烷的质量比为1:10，氢氧化钠与四溴双酚A的质量比为1:5，反应温度为75℃，这样合成的溴碳环氧树脂分子量较低、树脂颜色浅、黏度低、流动性好，适合无溶剂地坪涂料的制备。

4.活性稀释剂的选择

活性稀释剂选择腰果壳油改性的不挥发稀释剂NX-2020，加入比例高，黏度调节好，但单独使用会降低材料的硬度、耐磨性和耐冲击性，为此选择低分子环氧稀释剂和不挥发稀释剂NX-2020组合复合活性稀释剂。研究结果表明，正丁基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、NX-2020以质量比1:1:1比例组成复合活性稀释剂，其用量为A组分总质量的10％～15％时，地坪涂料可获得优异的综合性能。

5.地坪涂料的防火和防腐性能

（1）防火性能　溴碳环氧无溶剂地坪涂料的防火性能除溴碳树脂的阻燃特性之外，三氧化二锑对其阻燃防火性能具有明显的协同作用，其协同影响见图2-22。

由图2-22可知，三氧化二锑对溴碳树脂产生的协同阻燃效果随其用量增加而增大，当用量为涂料质量的6％时，极限氧指数为37.5％。固化地坪材料各项燃烧性能指标为：碳化长度21mm、氧指数37.5％。

（2）防腐性能　溴碳环氧无溶剂地坪涂料涂层除耐氢氟酸性能较差外，耐浓硫酸等强酸、饱和氢氧化钠等强碱和有机溶剂性能优异，这主要是由于环氧树脂涂料优异的耐腐蚀性，其次则是由于无溶剂地坪涂料涂层极为致密。涂层的致密性越高耐化学介质的渗透性越好，地坪耐腐蚀的性能越好。对涂层表面的扫描电镜研究表明该地坪涂料固化后形成的地坪涂层均匀、致密、无结构缺陷，增强了涂层耐化学介质渗透的能力，提高了地坪的防腐性能。

九、自流平乙烯基重防腐地坪涂料^［27］

1.环氧乙烯基树脂及其重防腐地坪涂料基本特性

环氧乙烯基树脂也称乙烯基酯树脂，是由一种环氧树脂和一种含烯键的不饱和一元羧酸加成反应而得到的产物，是综合性能优良的强耐腐蚀树脂。由一元不饱和羧酸形成了树脂分子末端的不饱和键和酯基，这类树脂由于分子结构中含有易被水解破坏的酯基比双酚A型和通用型不饱和聚酯树脂都少，而且都处于邻近交联双键的空间位阻保护之下，因此具有更好的耐水、耐酸和耐碱性能，其对氧化性酸如硝酸、铬酸等的耐腐蚀性能优于酚醛、呋喃、环氧和通用不饱和聚酯树脂等^［28］。

以环氧乙烯基树脂为成膜物质制备的重防腐地坪涂料在很多领域得到应用。下面介绍配制能够耐丙酮、乙腈、碳酸二甲酯等强溶剂及耐强酸强氧化剂的乙烯基重防腐地坪涂料时，树脂、色浆、助剂和蜡液等因素的影响。

2.制备乙烯基重防腐地坪涂料的影响因素

（1）乙烯基树脂与色浆的相容性对漆膜性能的影响　乙烯基重防腐涂料反应速度快，收缩率大，若乙烯基树脂与色浆的相容性差，既影响涂料充分固化，也容易产生浮色发花现象。选择相容性好的树脂及色浆可大大提高产品的防腐性能和涂膜表观效果。

①树脂分散色浆的能力及其对色浆的适应性。选择华东理工大学华昌聚合物有限公司的MFE2、台湾长兴材料工业股份有限公司的2960和无锡欣叶豪化工有限公司的901三种型号的乙烯基树脂，与三种不同色浆，配制涂料，以研究乙烯基树脂与色浆的相容性。结果表明，不同树脂与不同色浆配制的涂料，其涂膜外观各有不同，有的浮色发花较重，有的略有浮色发花，有的基本无浮色发花。可见，乙烯基树脂分散色浆的能力及其对不同色浆的适应性是涂料配方设计时需要考虑的重要性能影响因素。

②乙烯基色浆添加量对涂膜性能的影响。乙烯基色浆的添加量也会对诸如硬度、耐腐蚀性等涂膜性能产生影响（见表2-48）。

从表2-48可以看出，乙烯基色浆添加量过少时，涂膜遮盖力差；随着乙烯基色浆用量的增加，涂膜变硬变脆，同时耐腐蚀性能下降，主要原因是乙烯基色浆采用不饱和聚酯树脂来研磨，而不饱和聚酯树脂的耐腐蚀性能比乙烯基树脂的差；当乙烯基色浆添加量为乙烯基树脂质量的6％时，涂料综合性能较好。

（2）蜡液种类和添加量对涂膜外观及耐腐蚀性能的影响　在乙烯基重防腐地坪涂料中，蜡的熔点和添加量直接影响涂膜的耐腐蚀性。表2-49是不同蜡液及蜡液添加量对涂膜外观及耐腐蚀性的影响。

从表2-49可以看出，不同种类的蜡液对固化后涂膜表面的蜡分布影响很大，其中蜡液Ⅲ在涂膜中分布最为均一；同时蜡液的添加量也直接影响涂膜的耐腐蚀性能。原因在于乙烯基固化属自由基共聚合反应，需要采取隔氧措施固化反应才能充分有效地进行，蜡液的加入可以起到隔氧作用；添加足量的蜡液，有利于固化反应充分和涂膜耐腐蚀性提高，但蜡液添加过量会造成涂膜表面蜡分布不均匀；蜡液添加量少，有利于涂膜表面蜡均匀分布，但牺牲了涂膜耐腐蚀性。因此，确定合适的蜡液及其添加量相当重要。

（3）助剂对乙烯基重防腐地坪涂料性能的影响　使用不同润湿分散剂配制的乙烯基重防腐地坪涂料，其涂膜外观见表2-50。

从表2-50可以看出，三种润湿分散剂中，德谦904s性能最优，主要是由于此助剂含有少量的聚硅氧烷共聚物，故对防止浮色更有效，同时有机硅还有助于防止贝纳德漩锅和条纹，促使涂膜获得较优的表观效果。不过，这种结果是以长兴2960型乙烯基树脂和特定色浆得到的。因而，进行涂料配方设计时需要根据选用的原材料，尤其是树脂和色浆种类具体确定。

（4）消泡剂的影响　乙烯基重防腐涂料反应收缩率大，黏度上升快，较一般防腐涂料更难消泡，因此选择合适的消泡剂种类和用量更为重要。例如，在同一涂料体系中，分别使用BYK-052、BYK-053和BYK-066三种消泡剂，相同用量下有的涂膜气泡较多，有的涂膜气泡较少，有的无气泡，有的有助剂聚集等结果。

3.自流平乙烯基重防腐地坪涂料配方设计考虑要点

①乙烯基树脂与色浆的相容性直接影响涂料的外观，选择合适的乙烯基树脂与色浆搭配，能有效减少漆膜浮色发花现象。

②乙烯基色浆的用量会影响涂膜的硬度和耐腐蚀性，应选择合适的乙烯基色浆添加量，以确保涂料的综合性能。

③蜡液种类及用量对乙烯基重防腐地坪涂料的涂膜性能影响明显，合适的蜡液种类及添加量有利于保证涂膜的表观效果和耐腐蚀性。

④选择适合于乙烯基重防腐地坪涂料体系配套的润湿分散剂、消泡剂和流平剂的种类及其用量，能有效减少涂膜的浮色发花、针孔和平整性差等现象。

合理选择原材料种类、用量，进行正确设计，能够得到具有厚涂性能（在平面上一次镘涂施工的干膜厚度可达1mm以上）的自流平型乙烯基重防腐地坪涂料。

十、使用环保型活性稀释剂制备环氧自流平地坪涂料

无溶剂环氧地坪涂料主要采用活性稀释剂降低涂料黏度。活性稀释剂黏度低，含有环氧基，能与胺固化剂反应成为涂膜结构组成部分。在用量合适时，既可满足涂料施工要求，又可保证涂膜力学性能和耐化学性。

然而，多数活性稀释剂在涂料生产和施工过程中仍有挥发，影响作业人员健康。因此，应选择低毒、无毒、低挥发、低气味的环氧活性稀释剂生产无溶剂环氧地坪涂料^［29］。

C₁₂～C₁₄烷醇由于具有较长的碳链，沸点较高，用其合成的C₁₂～C₁₄烷基缩水甘油醚沸点高，挥发性和毒性低，还具有较好的柔韧性，属于环保型环氧活性稀释剂。下面介绍使用C₁₂～C₁₄烷基缩水甘油醚活性稀释剂制备环保型无溶剂环氧自流平地坪涂料技术。

1.无溶剂环氧自流平地坪涂料的基本配方

无溶剂环氧自流平地坪涂料的基本配方见表2-51。

2.无溶剂环氧自流平地坪涂料的制备

将环氧树脂和活性稀释剂搅拌5min后，加入助剂并搅拌10min，然后加入颜（填）料高速分散30min，最后加入色浆调色，在砂磨机或高速分散机上分散至细度≤50μm，制得A组分（涂料组分）；将胺固化剂和固化剂促进剂混合均匀后制得B组分（固化剂组分）。

3.无溶剂环氧自流平地坪涂料组分用材料的确定

（1）不同活性稀释剂对涂料黏度的影响　在无溶剂环氧自流平地坪涂料体系中，由于活性稀释剂本身是短链分子，碳链比环氧树脂短，因而阻碍了链的形成，影响成膜物质的主要性能，故活性稀释剂用量一般以不超过配方中树脂用量的20％为宜。

不同活性稀释剂降低涂料黏度的效果不同，如表2-52所示。

从表2-52可以看出，BGE的降黏效果最好，AGE和EPICLON 703相当，采用EPICLON 703制备的涂料其黏度也满足了无溶剂环氧自流平地坪涂料对黏度的要求。此外，三者涂料的流平效果相当，但因为EPICLON 703具有良好的环保性能，适合于制备环保型涂料，且其用量6％为宜。

（2）环氧树脂的选择　为满足无溶剂环氧自流平地坪涂料的无溶剂、低黏度、良好流动流平性和方便施工的要求，除采用活性稀释剂外，还需要采用液态环氧树脂（如E51型），并搭配使用更低黏度的其他类型的环氧树脂（如双酚F型）。双酚F环氧树脂的特点是黏度低，有利于降低体系的黏度，提高与固化剂的混溶性，增进涂膜的流平性。此外，双酚F环氧树脂对颜（填）料的润湿性较好，耐热性稍低，耐腐蚀性稍优，但其价格高，因此在配方中少量使用。

（3）固化剂的选择　目前无溶剂自流平地坪涂料使用的固化剂主要有脂肪胺及其加成物、脂环胺及其加成物、聚酰胺及其加成物、酚醛胺等。通常选用的固化剂中应该含有抗白花、耐酸、低温固化（5～10℃）、耐黄变、抗水斑的成分，以避免无溶剂环氧自流平地坪涂料在低温、高湿的环境下施工可能出现的油斑和白花现象。不同固化剂对涂膜性能的影响如表2-53所示。

由表2-53可知，NX-2009的综合性能明显优于常规的环氧树脂固化剂，适用于无溶剂环氧自流平地坪固化系统。

（4）助剂的选择　无溶剂环氧自流平地坪涂料对涂膜要求高，施工时既要使涂膜在有限的时间内充分流平，避免浮色发花等，又要求厚膜中的气泡迅速排出而不会在涂膜表面留下缺陷，同时还要求涂料的储存稳定性好，对助剂的选择非常关键。应根据具体实验结果综合考虑，如表2-51所示。

（5）颜（填）料的选择　环保型环氧自流平地坪涂料选择绢云母粉、滑石粉和石英粉、R902钛白粉为主要颜（填）料。

（6）不同活性稀释剂对涂膜柔韧性、硬度和黏结强度的影响　分别以BGE、AGE、EPICLON703为活性稀释剂制备三种涂料组分（A组分），采用NX-2009作为固化剂（B组分）其柔韧性、表面硬度以及与水泥基面的黏结强度如表2-54所示。

从表2-54可见，分别用BGE、AGE、EPICLON703制备的无溶剂环氧自流平地坪涂料，其柔韧性、涂膜硬度、黏结强度差别不大，说明BGE、AGE、EPICLON703三种不同活性稀释剂对无溶剂环氧自流平地坪涂料的基本力学性能影响不明显。

采用环保型活性稀释剂EPICLON703制备的无溶剂环氧自流平地坪涂料除了具有良好的环保性外，各项物理机械性能指标也满足GB/T 22374-2008的要求，且个别性能远超国家标准的要求。