谭雄文

摘   要：自流平地坪涂料具有比较好的机械性能，同时还具有很强的耐腐蚀性和绝缘性，已经在很多领域中得到应用，如人们常见和熟悉的实验室、超市、购物中心以及医院和工厂车间等。按照成膜物质进行分类，目前市场上所使用的自流平地坪涂料可以分成聚氨酯和环氧树脂两类。利用环氧树脂制造的涂料材质比较脆弱，容易破裂;使用聚氨酯所制造生产出来的涂料，有比较好的韧性和弹性，不仅比较耐磨，还具有较好的耐高低温特征，并且在耐酸性方面也较强。分析了耐酸碱无溶剂型双组分聚氨酯自流平地坪涂料的研制。

关键词：耐酸碱无溶剂型;双组分聚氨酯;自流平地坪涂料;研制

市场上利用聚氨酯所研制的自流平地坪涂料应用范围广泛，很受市场的欢迎。我国大约有80%的自流平地坪涂料都是溶剂型的，这使得聚氨酯自流平地坪涂料中含有很多有机物质，对人体不会造成太大的伤害。伴随着涂料技术的不断发展与进步，人们的环保意识越来越强。聚氨酯自流平地坪涂料生产成本不高，污染程度和危害程度都较低，因此，发展优势更为明显。

1    耐酸碱无溶剂型双组分聚氨酯自流平地坪涂料的制备

在耐酸碱无溶剂型双组分聚氨酯自流平地坪涂料的制备上，首先将分散剂、消泡剂、填料以及白色颜料等全部放在真空高速分散机罐中，按照1 200 r/min的转速分散5 s之后，再将转速降低为500 r/min。分别将各种粉料投放进去，再将其转速调整为1 200 r/min分散30 s，随后再加入色浆分散15 s。紧接着将抽真空装置开启高速分散30 s之后实施出料，就可以得出一组涂料。之后，再把固化剂和之前分散出来的涂料进行搅拌，等待搅拌均匀以后，按照“地坪涂装材料”等相关规则来制定漆膜，在制板养护7 d之后，涂料将具有一定的理化性能。

2    各种因素对于无溶剂型聚氨酯自流平地坪涂料性能的影响

2.1  脱水剂对于漆膜的影响

无溶剂型双组分聚氨酯自流平地坪涂料中的树脂和固化剂等成分都含有一定水分。异氰酸酯和水反应后会形成脲，并逐渐从中释放出二氧化碳，使得漆膜逐渐形成一些鼓泡，从外观上看十分不美观，性能也有所下降。所以，在涂料中应当添加一定的脱水剂，将其中的水分进行去除。在本研究所涉及的自流平地坪涂料制备过程中，涂料中含有一定的水分。为了将这些水分加以去除，分别将3A分子筛和氧化钙作为脱水剂，研究其对漆膜的影响。-NCO/-OH物质的量比和其他组的涂料相比，在配漆之后加工成为2 mm的涂层，24 h之后观察漆膜的表面是否存在鼓泡情况。实验发现，在没有使用脱水剂的情况下，漆膜表面呈现出很多鼓泡，内部也有很多鼓泡存在;加入氧化钙之后，漆膜表面无泡，内部虽然还有一些鼓泡存在，但是量十分少。在加入3A分子筛之后，漆膜的表面没有任何鼓泡，内部也没有鼓泡。从中可以看出，在没有脱水剂的情况下，会产生较多的二氧化碳，从而使得漆膜表面和内部产生大量的气泡，在添加了氧化钙和3A分子筛之后，漆膜的性能有明显提升。将氧化钙作为脱水剂，漆膜的表面没有鼓泡，内部还是有少许的鼓泡存在。氧化钙和水进行融合之后会有一定的氢氧化钙反应，这反而会使得碱性有所增加。-NCO/-OH的反应速度也会加快，使用时间也有所降低。和氧化钙相比较，3A分子筛的吸水能力更强一些，漆膜的表面和内部都没有任何气泡存在，在使用时间上也有了很大的延长。

2.2  催化剂对于涂料固化速度的影响

利用聚氨酯所制作出来的自流平地坪涂料，一般都是在有机金属化合物等成分的作用之下，将异氰酸酯和羟基的反应进行加快，从而让涂料能够在短时间之内成为漆膜。在31 ℃和相对湿度70%的环境之下，再加入0.01%的有机锡或者是有机铋作催化剂，并对两者对于涂料的固化时间以及硬件进行对比和分析。最终研究结果发现，在没有加入任何催化剂的前提下，涂料的固化时间大概在60 s，24 h之后的硬度在64 HD，但是，这个时候涂料的表层往往呈现出橘纹很明显、气泡较多的效果。在加入了有机锡之后，涂料的固化时间缩短到了25 s，24 h之后的硬度在70 HD，呈现出来的效果是没有橘纹，但却有轻微的气泡和泡痕。在加入了有机铋之后，固化的时间34 s，24 h之后的硬度在72 HD，呈现出来的效果是没有橘纹，也没有气泡和泡痕。在添加了催化剂之后，涂料的固化时间显著降低，固化速度明显提升，硬度的变化不大。在将有机锡作为催化剂时，涂料的固化速度是最快的，最终的表面效果却无法令人满意。和有机锡相比较，有机铋的固化效率虽然慢，但呈现出来的效果却是最好的，所以，在涂料的固化上，可以将有机铋作为催化剂。在加入了0.01%的有机铋以后，需要进一步对各种温度下涂料的固化速度和表面效果进行分析和研究，在﹣5～35 ℃，温度对涂料表面的效果影响不大，但是对于固化速度和硬度的影响则比较大。在﹣5℃下，涂料的胶化时间大约为200 s，并且，这个时候的漆膜十分柔软，根本没有办法对硬度进行测量。随着温度的不断增加，涂料固化的速度也会有所增加，在35 ℃下，涂料的固化时间只需要25 s，硬度可以达到72 HD。

2.3  温度对于固化速度的影响

在無溶剂型聚氨酯自流平地坪涂料固化速度的分析上，需要在不一样的温度背景之下观察其胶化的时间，才能够观察出温度对于固化速度的影响，最终在﹣5 ℃和相对湿度40%的干燥环境之下，360 s之后涂料就可以进行固化，当涂料在冬季的低温环境之下，仍然可以进行胶化，这足以说明其有着一定的低温固化性能。随着温度的不断升高，涂料的固化时间也会有所降低，在31 ℃的温度背景之下，涂料胶化的时间仅需要35 s，速度十分快。在分析之后发现，当涂料处在﹣5 ℃，相对湿度40%的环境背景下，涂料胶化的时间只需要360 s，在5 ℃相对湿度80%的环境背景下，涂料的胶化时间需要150 s，在24 ℃相对湿度50%的环境背景下，涂料的胶化时间只需要45 s，而在31 ℃相对湿度70%的环境背景下，涂料胶化时间只需要35 s。充分看出，随着温度的增加，涂料的胶化时间会有十分明显的降低[1-2]。

2.4  -NCO/-OH物質的量比对于漆膜性能的影响

-NCO/-OH物质的量比不一样，涂料的漆膜表面性能也不一样，但是耐酸碱性却没有任何的异常，当-NCO/-OH物质的量比不一样的时候，那么涂料的机械性能也就不一样，其耐冲性也会随着-NCO/-OH物质的量比的增大而变差，当物质的量比减少的时候耐冲击性反而会有所增加。如果物质的量比较低，那么就意味着漆膜的拉伸度比较弱，很容易断裂。当物质的量比较高的时候，那么就意味着涂料比较容易固化，密度也会随之增加，硬度和刚度也会相应提升，但是这个时候，漆膜会变得比较脆弱，所以要把漆膜的拉伸程度增加，只有这样，才能够减少断裂情况。在实验分析之后发现，如果-NCO/-OH物质的量比是0.8∶1.0，那么涂料的硬度是68 HD，拉伸强度是9.3 MPa，断裂伸长率是70%，耐冲击性大于50 kg·cm[3-4]。当-NCO/-OH物质的量比在1.05∶1.00的时候，涂料的硬度为70 HD，拉伸强度是10.0 MPa，断裂伸长率是60%，耐冲击性大于50 kg·cm。当-NCO/-OH物质的量比是1.1∶1.0的时候，涂料的硬度是74 HD，拉伸强度是10.7 MPa，断裂伸长率为30%，耐冲击性是40 kg·cm。当-NCO/-OH物质的量比是1.2∶1.0的时候，那么涂料的硬度是78 HD，拉伸强度为10.05 MPa，断裂伸长率是15%，耐冲击性是30 kg·cm。

2.5  颜填料对于助剂的影响

无溶剂型聚氨酯自流平地坪涂料的流动性是由黏性来决定的，本文实验将颜填料和助剂的合理配置作为对象，将其黏度调整到1 000 MPa·s～1 500 MPa·s。比如，把分散性强、着色率比较高，同时耐酸性也比较强的柠檬黄等作为颜料，将性能和质量比较好的硅微粉作为填料，把聚氨酯作为分散剂。在不同的情况下对其进行实验，通过这些方法所搭配出来的颜填料和助剂可以在一定程度上促进涂料呈现更好的质量，也能够尽可能避免涂料出现鼓泡、浮色、发花等情况[5-6]。

3    结语

在耐酸碱无溶剂型双组分聚氨酯自流平地坪涂料的研制上，需要加入脱水剂、催化剂、-NCO/-OH物质的量比、颜填料等，同时，还需要注意温度和湿度对于涂料固化的影响。无论是脱水剂、催化剂，还是-NCO/-OH物质的量比和颜填料，对于涂料最终的表现效果都有着很大的影响。因此，为了保障聚氨酯自流平地坪涂料的质量和生产效率，为市场带来更大的应用价值，在研制时，必须认真仔细地进行实验，避免一些不必要问题的产生。

[参考文献]

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[2]张   虎，谢亦富，黄佩坚，等.无溶剂生物基聚氨酯刚性自流平地坪涂料的研发[J].涂料工业，2017，47（12）：53-58.

[3]刁贵强，张绮旎，封科军，等.耐酸碱无溶剂型双组分聚氨酯自流平地坪涂料的研制[J].电镀与涂饰，2017，36（22）：1 189-1 193.

[4]孟季茹，梁国正，赵   磊，等.低温固化铅酸蓄电池用防腐耐酸无溶剂环氧胶粘剂的研制[J].中国胶粘剂，2001（3）：18-20.

[5]郭永华，吴锦添.耐酸、碱、溶剂的化工贮罐制造与使用[J].玻璃钢，1995（3）：24-25，28.

[6]王滨盐.耐酸、碱、溶剂的环氧涂层[J].国外机车车辆工艺，1989（6）：49.