Epoxy-based液体涂料已使用了几十年在许多重型应用,如高端金属底漆和工业地板油漆。一般来说,环氧系统提供很多好处,包括优异的附着力等基质金属和混凝土,以及突出水、化学、腐蚀和耐磨。

两包(2 k) epoxy-amine涂层系统常用的热固化时不可能因为环氧组织很容易反应(交联)与主甚至仲胺组胺固化剂进行环境温度。近年来水性,2 k epoxy-based车库混凝土楼板油漆承包商所青睐,喜欢自己动手做的人,因为他们被视为solventborne同行相比更环保。

另一方面,有机溶剂等各种乙二醇醚被认为是用于许多水性环氧混凝土楼板2 k油漆改善:干燥时间和开放时间;处理由环氧树脂和硬化剂的粘度降低;疏水液体环氧树脂的分散水公式;膜的形成和锅life.1

然而,由于降低VOC限制在某些领域颁布,提出监管以及其他变化在北美和欧洲,有必要减少现有的VOC涂料产品。例如,其中一个最严格的VOC监管是1113规则集地区建筑涂料从南海岸空气质量管理(SCAQMD);地板涂料VOC极限是减少到50 g / L的2006年7月。

本研究调查的可行性制定水性环氧混凝土面漆2 k VOC低于50 g / L,同时保持良好的性能属性提供的现有的商用但是higher-VOC产品。

水性环氧混凝土2 k的典型性能要求油漆包括:容易hand-mix A和B部分;锅的生活2小时以上;良好的化学和热轮胎阻力;整个锅和良好的附着力和光泽稳定的生活。

实验材料和配方188金宝搏bet官网

在这项研究中,几个改性环氧树脂(环氧环氧X, Y和Z环氧)进行评估和基准测试Bisphenol-A-based液体环氧树脂,环氧树脂w .硬化剂H,胺固化剂,用于水性涂料、混凝土选择在我们的研究中,与环氧树脂的交联。表1中所有这些树脂的特点进行了总结。请注意环氧当量(EEW)和胺氢当量(凿)中引用这个表是基于的形式交付的材料(如提供)。188金宝搏bet官网



液体环氧树脂、环氧W和环氧X,评估在简单的实验配方如表2所示。注意,流动和水准添加剂年代是一个包含50%按重量VOC硅树脂的添加剂。它被用来促进适当的衬底润湿在这些低voc公式。

此外,两种不同的环氧树脂混合在实验评估公式# 7 # 8,如表3所示。

最后,两个色素配方,表4所示,也被评估。

样品制备

光泽测量,经费公式# 1至# 10是涂布撤军卡片上用一只鸟3-mil下降器类型。所有经费被允许在室温下干燥至少一天。

混凝土板(块)用于这项研究是由1型水泥根据ASTM D 5139 - 90方法,不使用脱模剂,年龄至少30天。所有的块都酸蚀刻、清洗,然后在室温下干燥一天之前被用作涂层基质。

剩下的性能测试、涂层混凝土面板使用1”由刷毛刷。湿膜厚度3到6毫升之间是有针对性的。粘附评价,24小时现场测试和热轮胎阻力测试,初始混合后的涂料应用1 h A和B部分(激活)。所有板准备粘附评价和24小时抽查干和治愈在室温下至少7天。

性能测试

光泽测量
光泽是由一个手持测量60°的角度光泽度计(微TRI-Gloss BYK-Gardner品牌模型)。

附着力
阴影附着在混凝土块执行根据ASTM 3359 - 07年,除了使用3毫米间距削减。苏格兰®品牌胶带使用898型。评级的“5 b”表示0%的涂层分离,而b“0”代表> 65%的涂层分离。至少4 b粘附在这项研究中我们使用标准的“传递”评级。

抗化学腐蚀
抗化学腐蚀评估使用24小时现场测试。根据我们的内部测试进行了混凝土面板SOP ST-LC-46方法,类似于ASTM D 1308 - 02。试剂满是玻璃在24小时测试期间,和地点后立即进行评估试剂被抹去了。

热轮胎阻力
热轮胎阻力测试是根据我们的内部测试方法SOP ST-LC-59。预先切开3 x3”轮胎碎片夹在40 psi的涂层混凝土面板的压力torque-adjustable扳手,然后加热4 h在40°C(图1)。加热后,轮胎碎片立即被移除,涂料被观察到。通过评级是如果没有涂层被不管轮胎染色。所有涂料应用1 h后激活。

测试混凝土面板被刷涂,在不同的时间段和治愈的测试:
  • 24小时后涂层应用程序;

  • 24小时后申请其次是覆盖用湿纸巾4 h;

  • 72 h后应用程序;和

  • 72 h后应用程序随后覆盖用湿纸巾4 h。



结果与讨论

比较环氧树脂与环氧W X
因为缓解部分A和B之间的混合是一个重要的特性,我们比较了水混溶的液体环氧树脂,环氧X(改性环氧树脂)和环氧树脂W(基于修改的Bis-A环氧树脂)。每个环氧树脂人工搅拌与等量的水不使用任何有机溶剂。发现疏水性环氧W与水不溶混的时候,环氧X可以形成一个低粘性乳白色乳液(图2)并不是很困难。这表明,环氧X有一个优势混合环氧W的缓解。



贮存期评估基于光泽和附着力
公式# 1 # 6,光泽(图3)和附着力(表5)测定在不同的时间间隔后激活。

所有的公式,从# 1,# 6,似乎生活提供足够的锅(> 2 h)基于监测激活后光泽水平。然而,只有公式# 3、# 5和# 6可以粘附4 b以上的维持在2 h后激活。似乎粘附性能将是一个更好的选择监视锅生活。



公式# 3包含超过7%的溶剂EP, VOC的150 g / L。这个公式是用于这项研究作为一个内部的“控制”进行比较。它有最长的锅生活所监控的附着力,这似乎确实证明溶剂的使用可以改善锅的生活。然而,它也发现溶剂并不总是提高性能。例如,相比其无溶剂对应(公式2)公式# 3显示下降的光泽早激活后(3.5小时)。



另一方面,公式# 5和# 6 VOC含量低于< 50 g / L,他们遇到了贮存期和VOC的要求。他们的同行相比,公式# 2,似乎通过使用化学计量比砍:EEW 1.1:1.0,锅中生活所监控的附着力可能稍有改善实验配方,和至少2 h锅生活是可以实现的。

公式7 #和# 8进行评估是否使用环氧树脂混合也会导致令人满意的贮存期,同时保持VOC在< 50 g / L。图4显示了光泽水平和粘附激活后的公式。

即使这两个公式# 7 # 8显示,贮存期超过2 h所监控的光泽,只有公式# 7能维持4 b粘附在2 h后激活。结果表明,通过使用一个适当的混合环氧树脂(环氧树脂环氧X和Z),锅2 h最低的生活也可以实现实验公式。



最后,公式9 #和# 10进行评估(图5),看是否可接受的贮存期可以实现,如果能舒展开环氧树脂被评估在包裹着颜色的公式。

公式# 10,由混合环氧树脂(环氧树脂环氧X和Z)能够提供一壶激活后3小时以内的生活,所监控的附着力和光泽。然而,公式# 9,这是基于环氧X,未能达到最低2 h锅生活。

总之,发现通过使用环氧树脂的混合环氧树脂环氧X和Z,低voc实验和着色涂料可以制定最低2 h锅的生活。



化学和耐溶剂性
表6显示了结果的总结24小时现场测试,进行公式# 3,# 6,# 7 # 10。所有这些公式显示接受锅2 h最低的生活。

公式相比,# 3 (high-VOC“控制”),公式# 6,# 7 # 10显示,抗化学腐蚀的结果非常相似。这个测试显示,实验和色素的化学阻力公式不受他们的影响,VOC的水平。



热轮胎阻力
热轮胎测试结果的汇总公式# 3,# 6,# 7 # 10给出了在表7所示。所有这些公式通过热轮胎阻力测试,在所有四个不同的固化/预处理条件下。它表明,尽管公式# 6,# 7 # # 10水平更低VOC比较公式3,这三种涂料能够发展必要的热固化后轮胎阻力为24小时。

结论

通过使用特定的原材料(环氧X, Z环氧树脂和188金宝搏bet官网硬化剂H),连同适当的配方技术(如适当的化学计量比),制定水性2 k环氧混凝土涂料满足以下需求:
  • VOC含量小于50 g / L;

  • 容易hand-mix部分& B;

  • 锅的生活2小时以上;

  • 良好的化学和热轮胎阻力;和

  • 良好的附着力和光泽稳定整个锅生活。



确认

作者要感谢我们公司的全球混凝土部分团队成员在不同的业务功能在欧洲和美国,在本研究的贡献和支持。

请注意

公式# 7 # 1558 =起点公式计算,明确具体的面漆
公式# 1559 # 10 =起点评估公式,灰色混凝土夹大衣
从Cytec公式都是可用的。


本文报告在美国涂料会议,2008年,夏洛特,数控。