Apprenez la préparation et l'application d'un revêtement de sol époxy à base d'eau antistatique, antibactérien et anti-odeurs.

2022-11-02

  Dans cette étude, le liquide standard résine époxy E51 est mélangé avec une proportion appropriée de diluant actif, le cosolvant est le composant A et le composant B est composé d'un agent de durcissement d'adduit polyamide à base d'eau, de pigments et de charges, d'additifs, d'additifs fonctionnels et d'eau. Le rapport équivalent des matériaux de membrane des composants A et B est de 1.1 ∶ 1. Après durcissement, le film a une forte adhérence, une excellente résistance à la corrosion, une dureté élevée, une bonne résistance à l'abrasion, une forte résistance aux chocs, une bonne décoration, lisse et lisse, respirant et imperméable.


RÉSINE ÉPOXY E51

1. Préparation du revêtement de sol époxy à base d'eau


a) Sélection des matières premières


je. Sélection de résine


  À base d'eau époxy Le revêtement de sol est principalement composé de deux composants, à savoir une résine époxy hydrophobe et un agent de durcissement amine hydrophile. Le revêtement de sol époxy à base d'eau peut être divisé en deux types : le type I est composé d'une résine époxy liquide à faible poids moléculaire relatif ou de sa lotion et d'un agent de durcissement à base d'amine à base d'eau, et le type II est composé d'une lotion de résine époxy solide à poids moléculaire relatif élevé. et un agent de durcissement à base d'amine à base d'eau. Le revêtement de sol époxy à base d'eau préparé dans cette étude appartient au type I et la résine époxy liquide au bisphénol A est sélectionnée comme résine époxy.


  La valeur époxy de la résine époxy E51 est modérée et son produit durci présente une densité de réticulation élevée, une bonne compacité et une forte résistance à la corrosion. La résine époxy E51 a une faible fonctionnalité (n = 0 ~ 1), une faible teneur en hydroxyle et une bonne résistance à l'eau. Voir le tableau 1 pour la relation entre la teneur en hydroxyle dans le film et la résistance à l'eau.


Type de résine époxy

Valeur d'hydroxyle

Mole/100g

Teneur en hydroxyle dans l'application/mmol*g^-1

Résistance à l'eau distillée

(25 ℃)

F44

0.49

6.65

30d Le revêtement est sérieusement endommagé

E44

0.10

3.79

90d Le film est intact

E20

0.32

4.42

30j Le film commence à se briser

E51

0.08

3.97

90d Le film est intact

  Il ressort du tableau 1 que la résine époxy liquide E51 est sélectionnée pour cette étude en fonction du rapport coût/performance et de la difficulté des canaux d'approvisionnement.


ii. Sélection de diluant


  Le diluant actif utilisé pour la résine époxy de bisphénol A est généralement une résine époxy d'éther glycidylique aliphatique, qui peut réagir avec un agent de durcissement pour former un composé de durcissement époxy.


  Afin de réduire la viscosité de la résine époxy liquide E51, d'améliorer sa compatibilité avec l'agent de durcissement amine à base d'eau, d'améliorer l'émulsification de l'agent de durcissement à base d'eau sur la résine et en même temps de ne pas réduire les performances globales de la résine époxy durcie. , il est nécessaire d'ajouter des diluants appropriés. Les exigences relatives au diluant sont les suivantes : ① faible viscosité ; ② La valeur époxy est relativement élevée ; ③ Bonne compatibilité avec la résine époxy ; ④ Bonne hydrophilie. Les principales propriétés de plusieurs éthers glycidyliques aliphatiques couramment utilisés sont présentées dans le tableau 2.


Prénom

Valeur époxy éq/100g

Viscosité (25 ℃)

MPa*s

Hydrophilie

Éther diglycidylique d'éthylèneglycol

≥ 0.65

≤ 100

Bon

Éther diglycidylique du 1,2-propylène glycol

0.65 ~ 0.75

≤ 50

Bon

1,4-Butanediol diglycidyl ether

0.68 ~ 0.75

15 ~ 20

Bon


  Il ressort du tableau 2 que l'indice époxy et le caractère hydrophile des trois diluants actifs sont à peu près les mêmes, mais que la viscosité de l'éther diglycidylique du 1,4-butanediol est la plus basse, il est donc sélectionné. Lorsque le dosage est de 10 à 15 % de résine époxy E51, la viscosité de la résine époxy E51 peut être réduite de 1500 600 MPa • s à environ XNUMX MPa • s.


  Afin d'améliorer la compatibilité de résine époxy E51 avec un agent de durcissement amine à base d'eau et réduire la différence des paramètres de solubilité entre les deux composants, une petite quantité de cosolvant latent doit être ajoutée au composant A. Parce que lorsque les deux composants A et B sont mélangés pour le durcissement, l'agent de durcissement hydrophile pénètre dans la surface de la résine époxy de la phase dispersée de la phase aqueuse, ce qui augmente la concentration de l'agent de durcissement à la surface de la résine époxy et la résine époxy se solidifie rapidement en une coque dure. Cela empêchera les particules de fusionner en un film, ce qui rendrait la résine présente dans le film de peinture durcir de manière inégale, réduisant ainsi les performances du film. Sous l'action conjointe du diluant et du cosolvant, il peut réduire efficacement la viscosité de la résine et la température de transition vitreuse, améliorer la compatibilité et la compatibilité avec l'agent de durcissement, et également améliorer la mouillabilité, la perméabilité et la diffusion de l'agent de durcissement vers la résine, favoriser la durcissement uniforme de la résine et amélioration des performances du film. Le test a prouvé qu'il était préférable de choisir l'éther méthylique de tripropylène glycol (TPM) de la société Dow Chemical Company des États-Unis, avec un dosage d'environ 3 % de résine époxy.


  iii. Sélection de l'agent de durcissement


  L'agent de durcissement utilisé dans le revêtement de sol époxy à base d'eau est une amine soluble dans l'eau ou une dispersion aqueuse d'amine, et l'amine soluble dans l'eau est largement utilisée à l'heure actuelle.


  Pour la sélection d'un agent de durcissement amine hydrosoluble, non seulement sa réactivité, mais également sa compatibilité avec la résine époxy, l'émulsification de la dispersion et la toxicité doivent être prises en compte. En particulier, les composés aminés à petites molécules doivent être utilisés avec prudence en raison de leur volatilité et de leur toxicité. Par conséquent, un adduit de polyamide ou d’amine est souvent utilisé comme agent de durcissement pour améliorer la qualité de l’amine et réduire la toxicité. La miscibilité du polyamide et de la résine époxy est mauvaise et il existe une période d'induction. Des adduits de polyamide peuvent être utilisés pour résoudre ce problème. L'agent de durcissement d'adduit polyamide soluble dans l'eau est un système soluble dans l'eau avec une double fonction d'agent de durcissement et d'émulsifiant en introduisant des segments de chaîne moléculaire de tensioactif dans les molécules d'agent de durcissement. Le processus de durcissement du revêtement de résine époxy à base d'eau est un processus de contrôle de réaction et de diffusion, comprenant l'évaporation de l'eau, la coalescence des particules, la diffusion de l'agent de durcissement et la réaction de réticulation du durcissement. Le taux de durcissement du produit d'addition de polyamide soluble dans l'eau pour résine époxy E51 est lent, ce qui peut rendre le matériau durci uniforme ; Son activité de réaction est modérée, ce qui peut rendre excellentes les propriétés globales des produits durcis à la résine époxy ; Il a une bonne compatibilité avec le système de résine époxy, qui favorise la diffusion des molécules d'agent de durcissement à l'intérieur des particules de résine époxy et un durcissement complet ; Sa faible température de transition vitreuse peut affaiblir ou éviter la formation d'une coque dure de résine époxy ; Il a une bonne mouillabilité et peut être durci par drainage de l'eau, de sorte qu'il puisse être durci sur une surface de base humide pour former un film ; Le système est stable, sans dispersion ni désémulsification à grande vitesse. Par conséquent, un adduit de polyamide soluble dans l’eau a été sélectionné comme agent de durcissement dans cette étude.


  iv. Sélection de pigments et de charges


  Dans les revêtements de sol époxy à base d’eau, les pigments et les charges sont des composants indispensables. Le principe de sélection des pigments est le suivant : variétés à faible valeur d'absorption d'huile, faible absorption d'eau, dureté élevée, granulométrie fine, forte contrainte interne, bonne résistance aux acides et aux alcalis et excellente résistance aux intempéries. En général, la teneur en pigments et en charges des revêtements époxy à base d'eau est de 30 % à 38 %, et les revêtements de sol à base d'eau doivent garantir qu'ils ont une perméabilité à l'air appropriée. Par conséquent, il est nécessaire d’augmenter de manière appropriée la teneur en pigments et en charges tout en gardant inchangés les matériaux filmogènes. Afin de ne pas réduire de manière significative la résistance à l'eau et à la corrosion du film, une méthode efficace consiste à sélectionner des pigments et des charges ultra-fins ayant une bonne résistance chimique et à ajouter un promoteur d'adhérence.


  v. Additifs fonctionnels


  (1) Agent antistatique. La plupart des matériaux polymères sont sujets à l’accumulation de charges statiques. L’une des solutions efficaces consiste à utiliser des revêtements conducteurs pour donner au film une conductivité superficielle. Les revêtements antistatiques actuellement utilisés sont des revêtements conducteurs additifs. Les additifs ① sont des charges conductrices et ② sont des agents tensioactifs.


  Dans ce revêtement de sol époxy à base d'eau, un polymère conducteur dopé à la polyaniline est sélectionné comme charge antistatique. La polyaniline dopée au dodécylsulfonate présente une excellente conductivité et résistance à la corrosion. En remplacement de la charge conductrice inorganique, elle est dispersée dans la résine époxy durcie. Lorsque la quantité ajoutée de polyaniline dopée atteint 5 %, la résistivité du revêtement peut atteindre 107 Ω• cm, ce qui peut répondre pleinement aux exigences standard des revêtements antistatiques et a un effet long. En même temps, cela peut améliorer la résistance à la corrosion chimique du revêtement.


  (2) Ion négatif – additif antibactérien. L'additif antibactérien anionique est un matériau fonctionnel qui combine des matériaux générateurs d'anions avec des matériaux antibactériens inorganiques. Parmi eux, les matériaux générateurs d’anions sont les seuls matériaux polaires de haute qualité naturellement chargés dans la nature. Sous l'excitation d'aucune source lumineuse, ils forment naturellement un micro champ électrique permanent et génèrent des anions hydroxyle grâce à la faible électrolyse de leurs électrodes sur l'air et l'eau. L'anion hydroxyle décompose et élimine les gaz nocifs tels que le formaldéhyde, le benzène et l'ammoniac présents dans l'air par neutralisation électrique, réaction chimique et adsorption physique. Il a également pour fonction d'inhiber la survie des moisissures, d'éliminer les odeurs et de rafraîchir l'air.


  vi. Sélection d'additifs


  Le revêtement de sol époxy à base d'eau nécessite divers additifs pour ajuster la viscosité ou la tension superficielle du revêtement, et le choix des agents mouillants et dispersants est particulièrement important. Afin d'améliorer la mouillabilité et la dispersibilité des pigments et des charges, l'exclusion mutuelle des charges négatives peut améliorer la suspension stable des pigments et des charges, réduire la sédimentation et l'agglomération, affaiblir la cohésion entre les particules de pigment et éviter la couleur flottante et l'épanouissement. Un système de dispersion stable peut être obtenu en sélectionnant l'agent tensioactif non ionique auto-émulsifiant acétylèneglycol SURFYNOL SE-F et le dispersant Shengwo FA182.


  Afin d'ajuster la viscosité du revêtement de sol époxy à base d'eau, un épaississant à base d'argile organique modifiée est sélectionné pour l'ajustement. L'agent épaississant et anti-sédimentation Detron VT-819 a un effet idéal.


  L'antimousse doit être un antimousse sans silicium à action prolongée et à haute efficacité, tel que SURFYNOL DF-75.


  b) Formule


  Formule de référence du composant A :


  Résine époxy E51 : 85 % ; Éther glycidylique de 1,4-butanediol : 12 % à 13 % ; Cosolvant TMP : 2 % ~ 3 %.


  Formule de référence du composant B :


  Additif polyamide soluble dans l'eau : 30 % ; Agent dispersant et mouillant : 0.6 % ~ 0.7 % ; Antimousse : 0.3 % ~ 0.4 % ; Agent de nivellement : 0.3 % ~ 0.4 % ; 

  

  Épaississant : 0.05 % ~ 0.08 % ; Améliorant de glissement : 1.0 % ~ 2.0 % ; Polyaniline dopée : 6 % ~ 10 % ; Additif antibactérien à ions négatifs : 1.6 % ~ 2.0 % ; Couplage 

  

  agent : 0.5 % ~ 1.0 % ; Dioxyde de titane rutile : 10 % ~ 12 % ; Poudre de quartz 600 mesh : 18 % ~ 22 % ; Poudre de talc 1000 1200 à 5 8 mailles : XNUMX % à XNUMX % ; Couleur 

   coller : 2 % ~ 3 % ; Eau : 16 % ~ 20 %.


  c) Méthode de préparation


  Composant A : ajoutez successivement la résine époxy liquide, le diluant actif et le cosolvant de la formule dans la cuve de mélange, et mélangez-les à vitesse moyenne pendant 10 à 20 minutes avant l'emballage.


  Composant B : ajouter de l'eau dans le réservoir de dispersion à grande vitesse, ajouter un dispersant, un agent mouillant, une partie d'antimousse, un agent de nivellement, un agent de couplage, une polyaniline dopée, un agent antibactérien à ions négatifs et des pigments et des charges pendant le mélange, disperser à grande vitesse pendant 30 min. , broyez-les en bouillie, ajoutez un agent de salaison, un plastifiant, un épaississant, une pâte colorée et un antimousse résiduel, mélangez-les uniformément et filtrez-les dans des fûts.


  2. Méthode de construction


  Différentes industries ont des exigences différentes en matière de performances du revêtement de sol d'atelier, ce qui implique des différences dans les méthodes de construction. Lorsque le revêtement époxy à base d'eau est utilisé comme sol de machines, d'industrie chimique, d'entrepôt et d'autres ateliers, en raison de la nécessité de résistance aux chocs, de résistance au roulement, de résistance à l'usure, de résistance à la corrosion, etc. du sol, la construction doit être réalisé selon le procédé classique, à savoir traitement de couche de base → primaire → couche de renfort en mortier époxy → mastic → finition.


  a) Traitement de couche de base : pour le sol en béton présentant davantage de taches d'huile, il peut être lavé avec une solution d'acide chlorhydrique à 10 % ~ 15 %, puis lavé à l'eau propre ; Pour les sols en béton de grande surface, la méthode de meulage avec un broyeur électrique, éliminant la poussière de sable et les taches d'huile, peut être utilisée.


  b) Scellement arrière : une fois les composants A et B de l'apprêt époxy mélangés uniformément, appliquer la peinture au rouleau sur la surface de la couche de base. Il est préférable de rouler la peinture deux fois pour la rendre complètement mouillée et pénétrer dans le béton pour la liaison et le renforcement.


  c) Mortier de couche intermédiaire : ajoutez une quantité appropriée de sable de quartz mélangé avec différentes tailles de particules dans le revêtement époxy à base d'eau et remuez-le uniformément. Utilisez la méthode de plâtrage pour que le revêtement atteigne une certaine épaisseur, de manière à améliorer la résistance aux chocs et la résistance au roulement du sol.


  d) Mastic : Une fois la couche de mortier époxy complètement durcie, deux couches de mastic époxy à base d'eau doivent être appliquées, séchées et polies pour fournir une base plate et solide pour le revêtement de surface.


  e) Revêtement de surface : Mélangez uniformément la peinture de finition époxy à base d'eau en fonction du rapport de masse du composant A : composant B = 1 : 1, brossez-la ou vaporisez-la sur la surface de base pour la rendre auto-nivelante, et après durcissement, elle deviendra un revêtement de sol plat, lisse et multifonctionnel avec antistatique, résistant à la corrosion, antibactérien, bactéricide, élimination des odeurs, etc.

Lorsque le revêtement époxy à base d'eau est utilisé pour l'alimentation, les médicaments, les appareils électriques et autres ateliers ou lieux publics, la construction peut être réalisée selon le processus de traitement de la couche de base → apprêt → mastic → finition. La méthode de construction de chaque processus est la même que précédemment.


  Pendant la construction, la température ambiante doit être supérieure à 12 ℃ et inférieure à 40 ℃ ; 15 ~ 40 ℃ est approprié ; L'humidité relative de l'air doit être inférieure à 85 %, de préférence 65 %, sinon le revêtement ne durcira pas bien, ce qui affectera ses performances globales.


  3. Conclusion


  Le revêtement de sol époxy à base d'eau répond non seulement aux exigences de protection de l'environnement, mais est également sûr, non toxique et incombustible. Les outils de construction sont faciles à nettoyer à l’eau claire et peuvent être utilisés sur les surfaces de base en béton sèches et humides. Il présente une bonne adhérence humide, une excellente adhérence entre les couches, une bonne flexibilité, une forte résistance aux chocs, une bonne résistance à la corrosion, une bonne perméabilité à l'air et aucun souci concernant la formation de cloques et de taches blanches. Dans le même temps, le composé de durcissement époxy peut également être doté d'une variété de fonctions spéciales en ajoutant des additifs fonctionnels.


  Dans cette étude, dans le système de durcissement du liquide résine époxy E51 et du polyamide soluble dans l'eau, en plus de l'ajout de pigments, de charges et d'additifs couramment utilisés, un polymère conducteur de polyaniline dopé et un additif antibactérien à ions négatifs ont également été ajoutés. Ainsi, le film est doté de propriétés antistatiques, antibactériennes et résistantes à la moisissure, de libération d'ions négatifs et d'élimination de substances nocives dans l'air, devenant ainsi un nouveau revêtement de sol époxy à base d'eau à effet complet. Il est particulièrement adapté à la peinture des sols d'atelier qui doivent être propres, stériles et antistatiques, tels que les médicaments, l'électronique, les instruments, les textiles, les produits chimiques quotidiens, la nourriture, etc. Il convient également aux lieux publics, aux hôpitaux, au bureau et à la maison. sols.


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