等水平的混凝土表面涂层混凝土人行道或车库地板必须持有非常苛刻的条件,最重要的是承受脚和车辆交通。其他性能标准包括粘附各种混凝土和砌体表面,耐化学性,特别是对于明确的涂料,耐水美白。由于高的物理要求混凝土涂料,付出更大的代价和劳动密集型双组分(2 k)环氧树脂或聚氨酯涂料、水性、溶剂型或100%系统,仍在市场上广泛使用。因此,有一个高需求获得可比2 k的性能与单组分(1 k)水基系统。
最重要的一个性能属性为这些涂料的抗剥落能力或印迹后接触热轮胎,通常被称为热轮胎拾音器(HTP)的阻力。汽车轮胎的问题拉混凝土基体的涂层或离开一个轮胎标记1 k水性涂料中尤为明显。开发新的和改进的1 k水性产品已经有所滞后,由于缺乏行业标准化的实验室测试方法。此外,真实的暴露试验和田间试验,可能是漫长的,和广泛的参数,包括具体类型、混凝土制备、环境条件或轮胎的类型,可以在HTP失效模式产生重大影响。可靠地测试HTP的难度也是以ASTM国际HTP测试(ASTM WK14355),以草案形式并在过去几年发展。1
通常,HTP进行实验室测试采石场瓷砖,因为他们提供最一致的表面。混凝土块或瓦片有时被使用,但是必须小心,以确保不同样本之间的一致性。然后涂上底物一个两层紧随其后的是一个七天的干燥时间。涂层基体可能被加热,前提润湿,疤痕或其他条件,涂层可以在典型的使用经验。轮胎部分(4到102)也可能前提通过加热和/或润湿。轮胎部分然后敦促通过各种方式在房间或高温涂层基质1到24小时。后来,轮胎部分删除,涂料是分层评估,印记和染色。很容易看到大量的变量,涂料生产必须考虑和缺乏全行业公认的测试方法很难对原材料供应商开发新产品市场空间。188金宝搏bet官网
本文概述了实验室测试方法的系统研究,提高热轮胎升温,并进一步比较之间的一些其他重要的性能属性1 k水性和2 k溶剂型的清晰和色素混凝土涂料。
热轮胎传感器实验室测试优化
改善HTP实验室试验方法,实验设计(DoE)以下变量进行:
轮胎类型:轮胎类型可以有很大影响HTP涂层的性能。也有一些争论一个新的或使用的轮胎或多或少会导致涂层分层和/或印记。因此,本研究测试了使用高性能轮胎(普利司通®Potenza RE-11),一个用于冬季轮胎(火石®火鹰pv)使用全天候轮胎(普利司通Potenza RE97一样),和一个新的全天候轮胎(普利司通Potenza RE97一样)。
轮胎温度:轮胎是加热到60或100°C之前按涂层衬底。
瓷砖举:涂布瓷砖是前提通过应用湿纸巾表面在室温下30分钟,或加热涂瓷砖为30分钟60°C。
测试温度:进行了测试在室温或60°C在烤箱轮胎压到涂层衬底。
压力:轮胎压到衬底在25或35磅/2,对应于中型轿车的重量和压力或大型SUV将施加到车库地板上。巴斯夫HTP测试所使用的原始设备是科勒的媒体使用校准弹簧(图1),这一次可以容纳一个瓷砖/样品。对于这个测试我们设计了一个液压机可以测试四个瓷砖/样品,以及给出一个更准确的阅读实际应用的压力(图2)。
涂层类型:巴斯夫测试了四种不同的商用混凝土涂料(两个明确的和两个色素系统),它声称展览HTP阻力。
测试进行了如下。基板(6 x6无光的采石场瓷砖)是透明的或有色的的涂上两层商业混凝土涂层(第一个2 g的外套是应用,其次是四个小时的干燥时间,然后第二个2 g的外套是应用)。涂布瓷砖也只能干三天前测试的环境温度。1.5 " x 3”(4.52)轮胎碎片预热30分钟。注意:轮胎碎片被削减从完整的轮胎使用角磨机在试图得到一个一致的每个轮胎胎面花纹块。涂覆瓦是条件如上所述30分钟(60°C室温干燥或潮湿)。
三个相同的轮胎被放置在每个瓷砖,液压机和压力应用。例如,四块三个4.52轮胎块每个需要1890磅的压力(4.523件/瓷砖x 4 x 35磅/瓷砖2)。压力是应用在室温或60°C在烤箱90分钟。90分钟后的压力被释放了。瓷砖和轮胎碎片被移除的液压机,允许为30分钟冷却至室温。
轮胎冷却到室温后,一块测力计用来把每个轮胎的涂层通过螺旋钩在顶部或底部的轮胎块(图3)。完成所需的力的三个轮胎部分平均每个瓷砖和记录。的分层度三个轮胎碎片每瓦被评为等级从0 - 5(0 =没有分层,5 =完全分层),平均和记录。图4 (pg。42)显示了分层评级的例子。最后,染色程度印记被评为等级从0 - 5(0 =没有污点,5 =坏的污点)。图5 (pg。42)显示轮胎印迹的例子。
结果与讨论
分式析因设计共有128使用上面的条件,进行实验和统计建模结果总结在图6中的主要影响情节。主要影响的情节,对每个因素水平意味着被一条线连接,并参考线代表总体的意思是(一个陡峭的斜坡代表更大的大小效应)。2
粘附的主要影响,分层和轮胎印记总结如下:
高性能轮胎附着力:显示最高平均附着力。值得注意的是新全天候轮胎坚持明显少了分层使用全天候轮胎相比,这可能归因于任何剩余剩余释放剂的新轮胎轮胎制造过程。此外,较高的初始轮胎温度显示明显高于平均附着力,并应用轮胎块湿涂层与加热干燥涂层显示更多的附着力。润湿涂层瓷砖可能软化涂层,因此降低了涂料HTP阻力。最后,在烤箱测试60°C显示更高的平均附着力。
分层:类似于粘连的结果,高性能轮胎,初始轮胎温度更高,应用湿涂层和测试的轮胎碎片60°C也导致最高平均分层。
印记抵抗:再次,类似于粘附和分层结果,高性能轮胎,更高的初始轮胎温度和测试60°C也导致最高平均染色印记。然而,在粘附和分层结果相比,应用轮胎块湿涂层和加热干燥涂层显示降低染色印记。
总的来说,这两种不同的压力应用于轮胎没有任何明显差异的三个反应。因此,压力影响情节省略了从图6所示。不同压力的一个原因是因为可能不会显示任何重大影响测试的压力设定在一开始,然后以不同的速率下降,根据轮胎类型,最初的轮胎温度和测试温度。最后,商业涂料表现出明显的分化在每一个测试中,这说明了这里的测试条件,探讨了可以区分好的和坏的HTP性能。
总的来说,最严格的条件选择从这个研究给最可靠的和一致的失败在实验室HTP测试如下:
- 使用高性能轮胎(普利司通Potenza RE-11);
- 预热轮胎100°C;
- 初加工涂布瓷砖用湿纸巾;
- 测试60°C。
尽管压力没有显著的影响在我们的测试中,35磅/2开始压力选择占任何压降。
混凝土涂层基准测试
新开发的HTP测试被用来基准巴斯夫的一些1 k为混凝土/车库地板涂料水性产品,在明确和色素配方,针对商业1 k水性,2 k聚氨酯(PU)和环氧树脂系统。巴斯夫的产品包括JONCRYL®2980年1982,2970年JONCRYL JONCRYL最近开发的JONCRYL 2990。JONCRYL 1982有更高的聚结/ VOC需求(250 g / L) JONCRYL相比2970年,2890年和2990年(50 - 100 g / L),但有一个良好的平衡的属性在应用程序可以容忍高挥发性有机化合物的仪器。JONCRYL 2970具有良好的耐水美白和粘附性能,而JONCRYL 2980是一个更难的聚合物有更好的化学和dirt-pickup阻力。JONCRYL 2990有一个很好的平衡的属性包括硬度高,耐化学性,耐水美白,粘附混凝土和HTP阻力。
JONCRYL 1982年、2970年和2980年制定明确和色素配方中根据提供的指导配方技术数据表,和2990年JONCRYL制定配方表1和2所示。一个单独的联合研究表明,EFKA JONCRYL 2990®PL 5651塑化剂的最佳效率实现好电影形成清晰的配方。
HTP结果
HTP结果表3和图7所示。正如预期的那样,清晰和色素2 k聚氨酯和环氧树脂系统显示优秀HTP性能,而商业1 k水基系统和JONCRYL 2970显示明显的分层,轮胎附着力和印记。制定在色素系统中,JONCRYL 2980也有好的HTP阻力,然而显示出明确的涂层缺陷,尽管略比商业1 k水基系统。类似于2 k系统,JONCRYL 1982年和2990年有极好的耐HTP着色涂料和只显示清晰的微小轮胎附着力涂料、没有显示任何迹象的分层或重大污点印记。
测试其他属性
其他常见混凝土涂料进行了实验室测试包括硬度、耐水美白/脸红,附着力,耐化学性和污垢拾音器阻力。明确的涂层的结果总结如下。
摆硬度2 k系统仍明显高于(> 40波动)相比,水性系统测试。水基系统的硬度范围从15 - 31日波动,JONCRYL 2990显示最高的硬度(图8)。
水美白阻力测试与两层涂层采石场瓷砖。让第二度油漆干后4小时,每瓦(~ 2英寸)的一个优势是淹没在水里,和美白在0 - 4评估评级(图9)后1小时,1天,3天,7天。当时瓷砖旋转90°,这样瓷砖的一部分,现在干7天时间就淹没在水里,水和美白1小时后再次评估,1天,3天,7天。总的来说,一个部分的4-hr固化时间(脸红初阻力),以及7天治愈部分被评为21天。结果如图10所示,这表明JONCRYL 2970年和2990年有最好的美白抗水。2 k系统显示良好的耐水美白一旦电影已经完全治愈(特别是环氧系统),然而完全失败如果他们遇到水之前完全治愈。
附着力测试在采石场瓷砖两层使用胶带拉附着力测试1天,7天之后固化时间(图11)。测试进行了湿,没有阴影,阴影和干燥。干测试是由将刻上的胶带网格模式之前从180°角,而对于湿测试一个浸泡纸巾被放置在测试区(刻和unscribed) 10分钟前应用带和拉。样品被评为0 - 5范围0 =没有附着力和5 =没有失败。JONCRYL 2990年和2970年显示出良好的附着力,类似于2 k系统,明显比其他水性系统更好的附着力测试。
耐化学性测试,采石场瓷砖与两层从上分成九个部分。在每个部分中,指定化学(防冻、制动液、机油、传输流体,挡风玻璃清洗液,动力转向液、汽油、50%异丙醇,漂白剂)是适用于饱和小纸巾。1小时后,该地区饱和纸巾被和擦了一个木制的压舌器来确定化学破坏电影的完整性。电影被评为与0 = 0 - 5范围内彻底失败,5 =没有失败。结果表明,JONCRYL 2990执行或比2 k的系统(图12)。
最后,灰尘传感器电阻(DPUR)相比,通过应用炭黑粉在室温下固化涂层和60°C,和评级的强度炭黑染色前后清洁用湿海绵。评级再次与0 = 0 - 5范围内黑暗的污点,5 =没有污点。在该测试中,1982年JONCRYL表现最好的水性涂料中,类似于2 k系统,同时JONCRYL 2990只略弱灰尘传感器性能(图13)。
结论
多种因素影响热轮胎传感器检查提供更多可靠的和一致的结果在实验室HTP测试。最佳测试条件确定从这个研究包括利用使用高性能轮胎,轮胎预热到100°C,预处理测试衬底用湿纸巾,并进行测试在高温下(60°C)。
新开发的测试被用来基准巴斯夫1 k水性树脂混凝土/车库地板涂料对商用1 k水性和2 k PU或epoxy-based涂料。结果表明,巴斯夫产品JONCRYL 1982年和2990年方法2 k的HTP性能系统同时保持很好的平衡的其他关键性能参数(图14)。
引用
1 ASTM国际https://www.astm.org/DATABASE.CART/WORKITEMS/WK14355.htm。(2019年6月10日通过)
2 https://support.minitab.com/en-us/minitab/18/help-and-how-to/modeling-statistics/anova/supporting-topics/basics/what-is-a-main-effects-plot/。(2019年7月3日,访问)
接下来阅读:
报告的评论