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水性聚氨酯砂浆自流平配方

发布时间:2022-11-14 17:37:48人气:312

水性聚氨酯砂浆自流平配方,随着工业技术的发展,人们的环保意识不断增强,越来越要求 VOC 低的地坪产品。由于传统的聚氨酯砂浆地坪含有溶剂,由此研发了水性聚氨酯砂浆自流平涂料,该类地坪材料具有施工方便、快速固化、施工周期短、节约成本、使用寿命长等性能,在超高压电气、化工厂、制药厂、食品加工厂、奶制品厂、饮料厂等行业

具有广阔的应用前景。

水性聚氨酯砂浆自流平涂料是由水性聚酯多元醇乳液、MDI 固化剂、反应型颜填料等组成的三组分地坪材料,具有聚氨酯高分子和无机混凝土的几乎所有优点。本文介绍了水性聚氨酯砂浆自流平涂料的研制方法、性能测试、施工及应用等,重点探讨了树脂、填料、消泡剂、减水剂、催干剂对砂浆涂膜的影响,并对施工中可能出现的问题进行了研究,最终成功制备出一种流动度极好、施工方便、低价环保、性能优异的水性聚氨酯砂浆自流平涂料。

试验部分

试验原料

水性聚酯多元醇乳液,二苯基甲烷二异氰酸酯固化剂,水,425 级白水泥,白油,消泡剂,干粉消泡剂,石英砂,减水剂等。

参考配方

水性聚氨酯砂浆自流平配方涂料为三组分地坪材料,

制备工艺

将水性多元醇乳液、消泡剂、水依次加入配料罐低速搅拌均匀后制得 A 组分;B 组分为 MDI 固化剂;把氢氧化钙、白水泥、干粉消泡剂、减水剂、石英砂、白油依次加入干粉混料机混合均匀后制得 C 组分。ABC组分的质量比为 1 1 ∶(3 ~ 5),施工时先将 A 组分和B 组分按比例低速搅拌 30 s 混合均匀,再缓慢加入相应比例的 C 组分搅拌 2 min 左右,即可制得水性聚氨酯砂浆自流平涂料。

施工工艺

基层处理:所有基层必须清洗并清除污垢和松散的颗粒;混凝土和其他水泥类基层必须看上去干燥以及最小抗拉强度为 1.5 N/mm2;所有污染物的痕迹,如油脂、油漆残留物、化学品、藻类和浮渣,都必须清除干净。首选的表面处理方法是喷砂,混凝土表面整平机、颗粒喷砂和表面研磨等也可以。对于墙边、踢脚、沟槽边、柱子周边等必须切开大于地坪设计厚度 2 倍的锚固嵌槽,以防止地坪翘起,保证使用寿命。

铺设计划:采用 4 ~ 5 名熟练工的团队,一人搅拌,一人操作,一人用耙刀铺涂,一人用消泡辊筒辊压,一人用馒刀镘边缘细部、辊压等。使用大小适宜的搅拌机,在已处理好的基层上进行铺涂。正确的搅拌对于施工是非常关键的。搅拌方式不正确,如搅拌时间过长或过短,可能引起颗粒聚集、均匀性不好、流动性差、过多的镘刀印、固化地坪层起皮或鼓泡、表面不光洁平整等缺陷。

贮存:所有用于铺涂的材料组分,以及用于基层处理和铺涂的辅助产品,必须贮存在有遮蔽的高于 5 ℃低于 30 ℃的条件下,并避免阳光直射。材料必须离地并保持干燥,尤其要避免 C 组分硬化和结块,结块的 C组分不能使用。理想的贮存温度介于 16 ~ 22 ℃,这也是搅拌、摊铺和养护的最佳温度,同时应避免 A 组分和 B 组分受冻。阳光直射或接触其他强烈的热源可能会在贮存的材料中引起不均匀的温度梯度;使用有温度差异的物料会引起施工质量不均一,导致地坪最终表面效果不一致,需要避免。

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性能检测

依据 GB/T 223742018《地坪涂装材料》对涂料进行检测水性聚氨酯砂浆自流平涂料绿色环保,对人体危害小,其有害物质限量达到了室内装修标准的要求。

结果与讨论

水性聚酯多元醇乳液和 MDI 固化剂对涂膜性能的影响水性聚氨酯砂浆自流平涂料属于复合材料,其中包括了无机水泥胶凝材料的水化反应,有机聚氨酯双组分聚合反应,MDI 和水的反应。通过精确的比例搭配制备出理化性能好、涂膜优异的水性聚氨酯砂浆自流平涂料。

在一定范围内改变水性聚酯多元醇乳液与异氰酸酯固化剂的比,可改善涂膜的某些性能。如水性聚氨酯多元醇乳液稍过量,有利于提高耐化学品性、耐酸碱性等,但是机械强度下降,干燥速度变慢。如果提高异氰酸酯固化剂的用量,干燥时间加快,对附着力、硬度、耐磨性有一定的提高,但是会影响水性聚氨酯砂浆自流平涂料的耐化学品性和耐酸碱性能。

试验表明,nNCO)∶ nOH=3 ~ 4)∶ 1 时,砂浆的附着力、硬度、耐酸碱性能最好。

填料对涂膜性能的影响水性聚氨酯砂浆自流平涂料中主要的填料为水泥和氢氧化钙,其中水泥的作用是提供无机水泥胶凝材料的水化反应,氢氧化钙的作用为吸收二氧化碳来消除 MDI 固化剂和水产生的气泡。水泥过量时,会降低涂料的流动性和光泽;水泥量少时,涂料强度不够,干燥时间慢。当氢氧化钙量少时,吸收的二氧化碳少使砂浆内残留的气体过多,引起砂浆鼓包、空鼓等问题;当氢氧化钙量多时,流动度变差,会引起砂浆开裂,故应

选择合适的量,确保砂浆的性能。

消泡剂对涂膜性能的影响消泡剂消除了体系反应过程和机械搅拌过程中产生的气泡,同时提高涂膜的表面效果[7]。水性聚氨酯砂浆自流平涂料采用液体消泡剂和粉末消泡剂搭配来达

到表观效果。液体消泡剂解决了机械搅拌过程中及后期产生的泡沫和针眼问题,干粉消泡剂消泡抑泡效果佳,表面无微泡和麻点,体系表面细腻光洁。

润湿剂及减水剂对涂膜性能的影响润湿剂是为了更好地分散颜填料,提高体系的均一稳定性。本试验润湿剂选用 26# 工业级白油,其具有良好的氧化稳定性、化学稳定性、光安定性,无色无味,可以提高砂浆体系的润湿性、均一性和流平性。减水剂的作用是除去体系中多余的水分,提高组分粉料贮存稳定性和涂膜流平性。

催干剂对涂膜性能的影响冬天施工时,由于温度过低,OH 和—NCO 反应缓慢,所以需要加入聚氨酯催干剂促进反应进行。常用的聚氨酯催干剂为高效有机锡类,如二月桂酸二丁基锡。使用时需将聚氨酯催干剂稀释为合理的浓度,浓度高时,反应过快,不能施工;浓度过低时,反应太慢,干燥性差[8]。经试验验证,当稀释为 3%左右时,施工固化时间最佳。具体的浓度还应根据施工环境温度而定。

应用领域

本产品可用于以下车间、厂房的地面:食品加工厂、奶制品厂、酿酒厂、蒸馏车间;药品中间体生产车间、实验室;潮湿及干燥加工区、冷藏、冷冻区;化学品加工厂、纸浆纸业工厂、大型仓库及储藏区地坪区域。

结语水性聚氨酯砂浆自流平涂料作为一种新型的绿色环保地坪材料,已经是地坪重防腐领域发展的主要方向。但是水性聚氨酯砂浆自流平涂料的一些常见的施工弊病,如针孔、鼓包、色差、起翘等,还有待行业从业人员不断地进行研究改进。


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