涂料印花增稠劑CP的合成及應用性能
鄧洪1,單晴川2,彭志忠3
(1.中南林業科技大學材料科學與工程學院,湖南長沙410004;2.杭州宏華數碼科技股份有限公司,浙江杭州310052;3.佛山傳化富聯精細化工有限公司,廣東佛山528329)
摘要:采用丙烯酸為主要原料合成了陰離子型涂料印花增稠劑CP,并從增稠能力、流變性、耐電解質能力、抱水性以及印制效果方面與其它合成增稠劑進行對比測試。試驗結果表明,增稠劑CP的綜合應用性能較優,是一種高品質的環保型涂料印花增稠劑。
關鍵詞:涂料印花;增稠劑;合成;性能;棉織物
中圖分類號:TS194·443 文獻標識碼:B文章編號:1000-4017(2009)06-0043-03由于防腐涂料具有性能優異、制造方便、價格低廉等一些其它材料無法比擬的優點,因此在選擇防腐措施時成為優先考慮的對象。隨著防腐技術的成熟,防腐涂料也必將得到進一步發展。其中高固體分涂料因其可揮發成分少、固化速度快、施工性能好必將成為發展的趨勢。研究和分析了環氧樹脂、聚氨酯等金屬防腐涂料的特點,介紹了它們的最新發展動向。
金屬的腐蝕,是金屬受環境介質的化學或電化學作用而被破壞的現象。金屬的腐蝕遍及國民經濟各個領域,給國民經濟帶來了巨大的損失。在工業發達的國家中,腐蝕造成的直接經濟損失占國民經濟總產值的1%~4%,每年腐蝕生銹的鋼鐵約占產量的20%,約有30%的設備因腐蝕而報廢。在中國,由于金屬腐蝕造成的經濟損失每年高達300億元以上,占國民生產總值的4%。
長期以來,人們一直采用多種技術對金屬加以保護,防止腐蝕的發生。其中,金屬設備防腐蝕最有效、最常用的方法之一是在金屬表面涂敷防腐蝕涂層,以隔絕腐蝕介質與金屬基體。防腐涂料和其它涂料一樣,其配方組成主要包括基料(樹脂)、顏填料和溶劑。基料樹脂是成膜物質,是涂料中的主要成分,它的分子結構決定著涂料的主要性能;顏填料是用來輔助隔離腐蝕因素的,根據作用機理又可分為防銹顏料和片狀填料;溶劑分為有機溶劑或水,用來溶解基料樹脂,便于成膜。本文擬對常用金屬防腐涂料的最新研究進展作一綜述。
1環氧樹脂涂料
環氧樹脂是平均每個分子含有兩個或兩個以上環氧基的熱固性樹脂。環氧樹脂以其易于加工成型、固化物性能優異等特點而被廣泛應用,通過環氧結構改性、環氧合金化、填充無機填料、膨脹單體改性等高性能化后可以制成防腐涂料。環氧樹脂涂料有優良的物理機械性能,最突出的是它對金屬的附著力強;它的耐化學藥品性和耐油性也很好,特別是耐堿性非常好。環氧樹脂涂料的主要成分是環氧樹脂及其固化劑,輔助成分有顏料、填料等。
摘要:結合環氧樹脂地坪的施工過程,總結出了環氧樹脂地坪施工過程中的質量控制要點,并從基材質量、基面處理、涂裝環境、涂裝方案四個方面對質量控制措施進行了闡述,以確保環氧樹脂地坪的質量。
關鍵詞:環氧樹脂地坪,涂裝質量,基材質量,基面處理,涂裝環境,涂裝方案
中圖分類號:TU712.3文獻標識碼:A
近幾年,環氧樹脂地坪在我國有了很大的發展,尤其在車間、超市、車庫、展館、教室、實驗室等場合得到普遍使用。環氧樹脂地坪潔凈度高、耐磨、耐腐蝕、抗沖擊、無接縫、質地堅實、保養方便、維護費用低且具有很好的裝飾效果。當然,保證這些優點的體現,需要進行全過程的質量控制,從基材質量、基面處理到涂裝環境、涂裝方案,都要結合環氧樹脂地坪的施工過程及特點,進行相應的質量控制。
1質量控制
1.1基材質量
基材也就是混凝土地面,地面狀況對最終的環氧地坪工程質量影響極大,如果地面狀況達不到要求,環氧工程就很難做好,而且在環氧地坪使用過程中常會出現起殼、脫落、起泡等現象。因而,良好的基材狀況是保證環氧地坪工程質量的前提,有些基材不符合環氧地坪涂裝的要求,則不應選用此地面裝飾方式。一般環氧地坪對混凝土基材的要求如下:1)混凝土要求平整密實,強度要求不低于C20;若強度太差,必然影響涂層耐壓、抗沖性能及耐久性。2)地面平整度一般要求在2m范圍內落差不大于2mm最好用抹光機抹平并收光);如落差較大,則地坪涂層需加厚以減小落差。3)如需涂裝的地面處于底層,地下水位較高,則混凝土底層應做好防水處理,避免地下水上升形成的蒸汽壓頂起地坪涂層而引起起泡、起殼現象。4)新建混凝土干燥至少3周以上,含水率不高于6%,且在養護干燥過程中避免局部淋雨及地面積水,否則易引起局部混凝土水分含量超標。5)樓板、鋼筋混凝土梁等構件上的細石混凝土找平層強度不應低于C20,厚度不低于0mm。6)對損壞的混凝土表面修補或找平時,應采用強度等級不小于C20的細石混凝土,找平厚度不應小于30mm;需用水泥砂漿找平時,應先涂一層混凝土界面處理劑,再按設計厚度找平。當施工過程不宜進行上述操作時,可采用樹脂砂漿或聚合物水泥砂漿找平。7)細節部位,如落水管周圍、門檻處等混凝土應平整,棱角應平直。8)大面積混凝土基層應根據基材狀況切割合理伸縮縫留待地坪涂裝時處理,為保持地面美觀,盡量將伸縮縫隱蔽在隔斷下,若不行,則在環氧地坪施工時留縫,然后用彈性膠灌縫。
1.2基面處理
基面處理不是簡單的“鏟一鏟,掃一掃,去除灰塵”,而是去除浮層及污物,提高地面整體平整度,獲得均一的粗糙表面以利于涂層附著。科學的地坪涂裝十分重視基材處理,并采用專業的處理機械進行處理。
1)使用打磨機進行整體打磨,清除表面水泥浮漿或其他粘附物,將表面打磨粗糙。2)采用吸塵器全面吸塵處理干凈。3)邊緣作重點人工打毛處理。4)對地面進行檢查,如有油漬,用清潔劑進行除油清洗;如有局部潮濕的地面,需要進行烘干。5)對于裂縫和小坑等,用樹脂砂漿預先補平;對于伸縮縫,用切割機切成0.5cm×0.5cm凹槽,再用柔性環氧樹脂砂漿進行平整處理。6)對于舊漆地面,如舊漆層附著不牢,需采用地面銑刨機整體去除舊漆層,1mm厚度以下舊漆層可采用金剛切削刀處理。
1.3涂裝環境
涂裝環境條件對地坪涂裝工程質量影響很大,只有在符合該要求的環境下施工,才能達到好的效果,目前常用的環氧地坪涂料對涂裝環境的要求一般如下:
1)涂裝環境溫度宜在10℃以上。地坪涂裝時一般都采用胺類固化劑,而環氧基與胺基反應在10℃以下很緩慢,5℃以下基本不反應。
2)基材表面溫度應高于涂裝環境露點3℃以上。若此條件達不到,一方面底材表面易結露,造成后道涂膜附著力不佳,另一方面,在涂漆后,漆膜未干前表面易結露(有一層水膜),造成表面缺陷。特別是面漆,在此情況下,水氣易與漆中的胺類固化劑反應,造成涂膜表面光澤低、發霧、發白、發粘、油點、硬度低等缺陷,大大降低表面裝飾效果,嚴重時造成返工。
3)地坪涂裝要求潔凈無塵的涂裝環境,在養護期間要求環境密閉等,也對工程質量影響很大。這包括施工場所是否有揚塵,施工場所是否會淋雨等。
1.4涂裝方案
在了解了基材狀況、地坪使用要求后,需要對地坪工程進行涂裝方案設計。設計一套合理可行的涂裝方案是取得優良地坪工程的決定性因素,應綜合考慮基材狀況、地坪使用要求、施工環境條件、工程成本、要求工期等因素。目前,環氧地坪按所選用的材料及涂裝工法的不同,分為許多品種:
1)普通環氧地坪,也叫涂裝式環氧地坪、薄層環氧地坪等,常用于對表面平整度、裝飾性及潔凈度等要求不高的場所,如倉庫、一般生產車間等。如果基材強度高,表面處理好,抗壓性能是不錯的。
2)環氧砂漿地坪,具有機械強度高、耐重壓、耐磨耗、絕緣、耐火、耐油、耐腐蝕等優點。常用于車站、碼頭、橋梁、機場跑道、溜冰場、水壩工程以及廠礦車間等場所。
3)環氧自流平地坪,也叫流展地坪、環氧自流平砂漿地坪等,此種方法施工快捷,但材料費高。環氧自流平地坪通常用于對潔凈度、平整度及外觀要求高的場合,如GMP制藥車間、制劑室、電子廠、手術室、食品生產及包裝車間等。
4)環氧防靜電地坪,按所用材料及工法可分為普通涂裝式環氧防靜電地坪或環氧自流平防靜電地坪。涂裝過程中加鋪了導電通路,導電通路上的涂層需采用導靜電涂料。該產品適用于潔凈度、美觀度要求高,且具有導靜電要求的場所使用。
5)水性環氧地坪,是一種環保型地坪產品,主要特點是采用水分散型環氧地坪涂料。如果基面處于一樓,而地下水位較高,基層未做防水處理,或混凝土未充分干燥,若選用油性或無溶劑地坪會有起泡鼓起危險,可以考慮選用該類地坪。
6)環氧玻璃鋼地坪,即在涂層之間鋪貼玻璃纖維布。這種地坪可經受叉車、卡車長期碾壓,使地面耐腐蝕、耐強酸堿、耐沖擊、耐強壓、防滲漏、防地面龜裂、有較強韌性。
2結語
環氧地坪使用壽命的長短主要取決于基面質量及基材處理是否合格,而其性能的優劣則受到涂裝環境和涂裝方案的影響。因此在施工時,應按使用環境的不同,設計不同的涂裝方案,并采取相應的質量控制措施,以滿足施工要求。
0前言
涂料印花技術可應用于各類織物,其印花增稠劑是印花色漿中的重要組分,直接影響著涂料印花的質量和成本。但部分增稠劑由于含有烴類化合物,會帶來生態環保問題[1]。國內外紡織品生態標簽以及一系列法規,均對涂料印花提出了生態環保的要求。因此,從20世紀90年代開始,國內許多科研單位和企業都致力于環保型合成增稠劑的開發與應用[2-6]。合成增稠劑用量少、增稠效果強、觸變性能良好、印制花紋清晰,能部分或全部替代油/水乳化糊,克服乳化糊帶來的污染環境問題。
本試驗研制的增稠劑CP,屬陰離子型合成增稠劑,以下簡單介紹其合成工藝以及在涂料印花工藝中的應用性能。
1試驗
1.1材料
試劑丙烯酸(AA),甲基丙烯酸十六酯(自制),N,N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBAM),偶氮二異丁腈(化學純),Span-80(食品級),氨水,白礦油,二甲苯(均為工業級);黏合劑ET(BASF),涂料藍8301(上海泗聯)。
設備NDJ-4旋轉黏度計;BrookfieldDV-Ⅱ+Pr黏度計;Rc-mP200磁棒印花機。
織物規格14.8tex×14.8tex524根/10cm×283根/10cm全棉府綢。
1.2印花增稠劑CP的合成
將適量乳化劑Span-80,引發劑偶氮二異丁腈,共聚單體,二甲苯及白礦油組成油相;氨水中和的丙烯酸和交聯劑MBAM溶于蒸餾水組成水相。
先在乳化釜中加入水相,再加入油相,乳化30min后,抽入反應釜,控制攪拌速率110r/min,在氮氣保護下升溫至60℃引發聚合,最后抽真空將水和二甲苯分離,得到增稠劑CP。
1.3合成增稠劑CP性能測試
測定合成增稠劑CP的增稠性能、流變性、耐電解質性能及抱水性。
1.4涂料印花工藝
色漿處方/(g/200g)
增稠劑3
黏合劑ET60
涂料藍16
水161
工藝流程 |