两包amine-epoxy树脂广泛应用于应用程序从涂料、胶粘剂和复合材料配方等土木工程应用混凝土地板、自流平地板和渣滓。尽管最近这项技术的进步,不断需要改进以满足越来越严格的法规和客户要求更好的性能,同时降低了成本。

自流平地板是环氧涂料的一个重要应用,因为它们提供薄涂层的高硬度和耐磨性。在这种类型的应用程序中,环氧自流平地板应用于地板领域特殊性能和卫生的需求,例如清洁房间,面包店,奶牛场,食品加工领域,药品生产领域,汽车展厅,研讨会等等。很容易通过简单扩散复合应用于所需的厚度用泥刀。

水性和无溶剂环氧地板涂料应用技术是特别有吸引力,环境原因。水性环氧树脂涂料通常是双组分系统组成的液体环氧树脂和水性amine-functional固化剂。水性的属性amine-functional固化剂对环氧自流平涂料的性能至关重要。许多水性环氧系统也比其他低粘度环氧系统,特别是100%固体或无溶剂系统,因此更容易应用,可以水平成一个光滑的电影或层后的应用程序。水性固化剂可以在配方和消除或减少挥发性有机化合物的仪器,因此,减少气味,环境和健康风险的存在这样的化合物。然而,大多数amine-based硬化剂自己有强烈的不愉快的胺的气味,并消除溶剂本身并不能解决这样的问题。因此,理想的固化剂本身较低或零气味。

尽管最近水性环氧树脂技术的进步,仍然是一个需要环氧树脂硬化系统和水分散固化剂对环氧树脂配方易于混合,低气味,有合适的贮存期(1 h)的范围,快速治愈(甚至在低温下)并提供固化环氧树脂的高硬度材料以提供快速恢复服务。此外,最终的涂料应表现出低收缩和低或没有颜色,这样他们可以用于透明涂料不改变材料的底色,它们被应用。最后,他们应该更好地提供具体的附着力好,抗冲击性好,良好的透湿性和优良的抗压强度。

战略架构的固化剂分子

最大的挑战之一的水性环氧固化剂进行高建设应用,如耐磨地坪涂料和灌浆,是治愈的收缩产品。高收缩有许多负面影响耐磨地坪或瓷砖灌浆,如空白/裂缝边缘的应用从衬底地板甚至分层。由于高压高收缩率的网络系统中,它通常表现为较长的抗压强度和模量。它还会导致低孔隙度,因此将显示可怜的透湿性,这将导致分层由于渗透作用从潮湿的地面。

收缩的根源

收缩是由于高压治愈的网络,它有一个高水平的内部能量。硬化剂的建筑设计控制收缩的程度是至关重要的。交联或分支站点分布不当会导致局部高张力在聚合物网络。这是越来越多的问题在一个活页夹的像自流平高建设系统配方内容通常是低,通常低于20%。树脂在这样一个系统的稀释效应意味着有更多的“空间”之间的环氧树脂和固化剂。挥发组分的蒸发,在这种情况下,相对缓慢,薄膜涂层的应用程序。因此,树脂分子之间的空间仍将在治疗几无变动。结果,建筑结构的大小和位置的结合位点固化剂与环氧树脂的大小和结构的水平是至关重要的胺和环氧树脂之间的耦合产生的张力。

此外,整个系统的兼容性可以引起收缩的另一个重要因素。相分离和分子的折叠会导致收缩将最终在固化过程中粘结剂分子的扩散和迁移。

设计一个胺/环氧树脂加合物的分子工程

环氧树脂固化剂可以由环氧胺加合物的形成。环氧树脂的选择和胺组件及其建设两包配方性能至关重要的兼容性、可加工性、治愈率和自流平产品的收缩。

在一个非常简化的方案,如图1所示,胺环氧树脂加合物可以有一个截然不同的体系结构构建块的类型和位置的活性胺组。黑暗的绿色箭头块代表amine-functional组和红倒箭头块代表环氧组。黄色,蓝色和绿色的酒吧代表官能团之间的构建块。的加合物,amine-functional集团位于近在一些点加合物的骨干。当混合在两包配方,特别是自流平环氧配方、环氧树脂分子将分散均匀。只有那些epoxy-functional组接近amine-functional站点可以反应,让遥不可及的胺和epoxy-functional团体“饿死”。第一个影响将是缓慢治愈由于饥饿。第二个拉动效应造成的影响将会收缩,当这些官能团必须迁移到使胺和环氧树脂之间的耦合组。

胺的加合物的B组分布均匀加合物骨干,固化过程和治愈的结构网络可以完全不同。当2 k自流平配方,均匀地分散在环氧树脂组与组胺反应容易无需迁移,因为所有amine-functional组织均匀。结果会相对快速治愈,将导致一个低压网络,收缩更少。清晰的体系结构为胺加合物B是有利结构环氧树脂加合物固化剂对其潜在的快速治疗,低损耗,高透气性和良好的机械性能。同时,物理性质构建块的硬化剂兼容性和骨干发挥重要作用,因此,对性能有重要的影响,以及水性环氧配方两包收缩。

因此,一个新的水性环氧胺加合物固化剂已经被开发出来,它被专门设计有一个理想的架构与相对较低的粘度和较低的颜色。它显示性能优良,并提供一系列的福利两包自流平环氧系统。

环境和涂布友好

新的固化剂是一种淡黄色的解决方案(图2)与粘度相对较低(表1)和甜,愉快的气味。器的低粘度使通用处理简单,也减少了浪费在鼓或坦克。硬化剂是不使用任何溶剂或增塑剂和,因此,包含零挥发性有机化合物的仪器。这已被证实通过微室排放测试的自流平环氧配方(表2)在2毫米厚度。结果(表3)显示了一个最低级别的发射和被归为零排放AgBB / DIBt(德国限制挥发性有机化合物排放建筑产品)。新的固化剂的合成的过程进行了优化以消耗所有的开始胺化合物。免费的水平(低分子量)胺不可以量化的标准分析方法免费胺GC分析和高效液相色谱法。Low-hazardous配方对涂抹器变得更加重要,人们在应用领域。应用程序来说是至关重要的学校、医院、食品加工、家庭和办公室,人们的健康和安全是一个问题。

当应用在一个典型的自流平环氧配方(表2),硬化剂展览优秀的可加工性和流动特性以及一个优秀的表面喷砂面和最小的小孔与水性环氧当量系统相比。在图2中(右)治愈自流平圆盘样品是由水性自流平化合物直接倾泻到聚丙烯表,让它流没有抹平。顺利,甚至盘的表面和厚度明显展示优秀的流动行为。

快速治疗和低收缩

正如前面解释的,有利的固化剂体系结构和优秀的兼容性与环氧促进快速治疗应用程序(通常在2 - 3毫米厚度)即使在相对较低温度(15ºC, 50 RH)。在标准条件下的硬度可以达到24 h和70年岸D60 48 h内。这是特别有益的应用者,地板可以得到大量应用后不久,它提供了快速恢复服务,最大限度地减少任何延误在建设或翻新工作。此外,智能硬化剂架构意味着可以实现最小的收缩,通常低于1%。图2显示了完全治愈后自流平样本在聚丙烯表显示最少的冰壶,指示一个低压网络的形成。这也是证明使用治愈自流平脱衣舞演员从一个435毫米-长铸造用硅模具没有弯曲或卷曲,再次说明很少收缩后完全治愈。低收缩(或低内部能量)将提供长期的附着力,防止分层,确保地板系统的长期耐久性。

良好的透湿性

水蒸气扩散速度通过治愈的样本产品使用配方表2中已经测试根据EN ISO 7783 - 1) / 2。在2毫米的水蒸气扩散率是衡量膜厚度2.85 g / (m²- d)。平均值的扩散,相当于空气层厚度8.2米,这表明涂层的良好透气性。众所周知^{1 - 8}水分在混凝土会导致水泡和分层的涂料water-vapor-impermeable渗透压(图3),建立从下涂层的水蒸发。好的水蒸气渗透率可以因此防止涂层的剥离潮湿混凝土基质,提供良好的耐久性和使用寿命长。

良好的机械性能

表4显示了两包自流平环氧树脂配方的一些物理性质(表1)后完全治愈(23ºC和50%相对湿度为28天)。这些属性是典型的水性环氧自流平地板系统,满足的要求保护混凝土的广泛应用。

良好的耐化学性

工业涂料可以受到各种条件和化学物质在他们使用寿命,治愈的样本材料也进行了24小时现场测试与一系列的化学物质和污渍。图4显示了结果24小时的化学和耐脏测试新的固化剂技术对商业等效水性环氧自流平产品。电阻被评为根据残留水平的标志,从严重受损和标记(0)到(5)没有影响。

可以看出,新的固化剂系统显示更好的耐化学品和污渍的等效系统市场。

结论

建筑设计一个新的胺环氧固化剂分子工程已被证明在立法合规满足日益严格的市场需求,运营商和环境影响,高生产率,展示优秀的性价比自流平环氧树脂系统的平衡。

确认

作者希望感谢同事在梅花鹿德国GmbH是一家进行物理性质测试,以及microchamber排放分析、胺单体和分子量测定新环氧固化剂。

引用

¹京特·m·;Hilsdorf,香港强调由于物理和化学行为在聚合物涂料在混凝土基体,Proc。聚合物和混凝土之间的附着力,查普曼和大厅,伦敦,1986年8至21。

²Raupach;m;沃尔夫,l .混凝土耐久性环氧树脂涂料的附着力;分层的原因和起泡、混凝土修复、恢复和改造II, 921 - 928年,2009年。

³Warlow;j•;恂、pw渗透引起的水泡,现场树脂地板湿的混凝土,玛格。混凝土的研究1978年,30卷,104号,152 - 156。

⁴威斯康星州;美国;后,k .行为无溶剂环氧树脂系统的水吸收剂混凝土表面,(赫斯特)。

⁵缺陷在环氧树脂地板,BRE技术文件,1986年7月14号,尺码,。

⁶恂、pw,猛烈的原位热固性树脂地板的渗透,国际讨论会,工业地板,1995年埃斯林根。

⁷sten;r;无功功率,j .水分的影响从基质到起泡,1995年建设、国际会议上聚合物。

⁸普法夫;粮农组织的;Gelfant, F.S.渗透猛烈的环氧树脂涂料的混凝土,j .防护涂层和衬里,12月1997年52 - 64。

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