涂料印花增稠剂CP的合成及应用性能

　　邓洪1,单晴川2,彭志忠3

　　(1.中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004;2.杭州宏华数码科技股份有限公司,浙江杭州310052;3.佛山传化富联精细化工有限公司,广东佛山528329)

　　摘要:采用丙烯酸为主要原料合成了阴离子型涂料印花增稠剂CP,并从增稠能力、流变性、耐电解质能力、抱水性以及印制效果方面与其它合成增稠剂进行对比测试。试验结果表明,增稠剂CP的综合应用性能较优,是一种高品质的环保型涂料印花增稠剂。

　　关键词:涂料印花;增稠剂;合成;性能;棉织物

　　中图分类号:TS194·443 文献标识码:B文章编号:1000-4017(2009)06-0043-03由于防腐涂料具有性能优异、制造方便、价格低廉等一些其它材料无法比拟的优点，因此在选择防腐措施时成为优先考虑的对象。随着防腐技术的成熟，防腐涂料也必将得到进一步发展。其中高固体分涂料因其可挥发成分少、固化速度快、施工性能好必将成为发展的趋势。研究和分析了环氧树脂、聚氨酯等金属防腐涂料的特点，介绍了它们的最新发展动向。

　　金属的腐蚀，是金属受环境介质的化学或电化学作用而被破坏的现象。金属的腐蚀遍及国民经济各个领域，给国民经济带来了巨大的损失。在工业发达的国家中，腐蚀造成的直接经济损失占国民经济总产值的1%～4%，每年腐蚀生锈的钢铁约占产量的20%，约有30%的设备因腐蚀而报废。在中国，由于金属腐蚀造成的经济损失每年高达300亿元以上，占国民生产总值的4%。

　　长期以来，人们一直采用多种技术对金属加以保护，防止腐蚀的发生。其中，金属设备防腐蚀最有效、最常用的方法之一是在金属表面涂敷防腐蚀涂层，以隔绝腐蚀介质与金属基体。防腐涂料和其它涂料一样，其配方组成主要包括基料(树脂)、颜填料和溶剂。基料树脂是成膜物质，是涂料中的主要成分，它的分子结构决定着涂料的主要性能;颜填料是用来辅助隔离腐蚀因素的，根据作用机理又可分为防锈颜料和片状填料;溶剂分为有机溶剂或水，用来溶解基料树脂，便于成膜。本文拟对常用金属防腐涂料的最新研究进展作一综述。

　　1环氧树脂涂料

　　环氧树脂是平均每个分子含有两个或两个以上环氧基的热固性树脂。环氧树脂以其易于加工成型、固化物性能优异等特点而被广泛应用，通过环氧结构改性、环氧合金化、填充无机填料、膨胀单体改性等高性能化后可以制成防腐涂料。环氧树脂涂料有优良的物理机械性能，最突出的是它对金属的附着力强;它的耐化学药品性和耐油性也很好，特别是耐碱性非常好。环氧树脂涂料的主要成分是环氧树脂及其固化剂，辅助成分有颜料、填料等。

　　摘要：结合环氧树脂地坪的施工过程，总结出了环氧树脂地坪施工过程中的质量控制要点，并从基材质量、基面处理、涂装环境、涂装方案四个方面对质量控制措施进行了阐述，以确保环氧树脂地坪的质量。

　　关键词：环氧树脂地坪，涂装质量，基材质量，基面处理，涂装环境，涂装方案

　　中图分类号：TU712.3文献标识码：A

　　近几年，环氧树脂地坪在我国有了很大的发展，尤其在车间、超市、车库、展馆、教室、实验室等场合得到普遍使用。环氧树脂地坪洁净度高、耐磨、耐腐蚀、抗冲击、无接缝、质地坚实、保养方便、维护费用低且具有很好的装饰效果。当然，保证这些优点的体现，需要进行全过程的质量控制，从基材质量、基面处理到涂装环境、涂装方案，都要结合环氧树脂地坪的施工过程及特点，进行相应的质量控制。

　　1质量控制

　　1.1基材质量

　　基材也就是混凝土地面，地面状况对最终的环氧地坪工程质量影响极大，如果地面状况达不到要求，环氧工程就很难做好，而且在环氧地坪使用过程中常会出现起壳、脱落、起泡等现象。因而，良好的基材状况是保证环氧地坪工程质量的前提，有些基材不符合环氧地坪涂装的要求，则不应选用此地面装饰方式。一般环氧地坪对混凝土基材的要求如下：1)混凝土要求平整密实，强度要求不低于C20;若强度太差，必然影响涂层耐压、抗冲性能及耐久性。2)地面平整度一般要求在2m范围内落差不大于2mm最好用抹光机抹平并收光);如落差较大，则地坪涂层需加厚以减小落差。3)如需涂装的地面处于底层，地下水位较高，则混凝土底层应做好防水处理，避免地下水上升形成的蒸汽压顶起地坪涂层而引起起泡、起壳现象。4)新建混凝土干燥至少3周以上，含水率不高于6%，且在养护干燥过程中避免局部淋雨及地面积水，否则易引起局部混凝土水分含量超标。5)楼板、钢筋混凝土梁等构件上的细石混凝土找平层强度不应低于C20，厚度不低于0mm。6)对损坏的混凝土表面修补或找平时，应采用强度等级不小于C20的细石混凝土，找平厚度不应小于30mm;需用水泥砂浆找平时，应先涂一层混凝土界面处理剂，再按设计厚度找平。当施工过程不宜进行上述操作时，可采用树脂砂浆或聚合物水泥砂浆找平。7)细节部位，如落水管周围、门槛处等混凝土应平整，棱角应平直。8)大面积混凝土基层应根据基材状况切割合理伸缩缝留待地坪涂装时处理，为保持地面美观，尽量将伸缩缝隐蔽在隔断下，若不行，则在环氧地坪施工时留缝，然后用弹性胶灌缝。

　　1.2基面处理

　　基面处理不是简单的“铲一铲，扫一扫，去除灰尘”，而是去除浮层及污物，提高地面整体平整度，获得均一的粗糙表面以利于涂层附着。科学的地坪涂装十分重视基材处理，并采用专业的处理机械进行处理。

　　1)使用打磨机进行整体打磨，清除表面水泥浮浆或其他粘附物，将表面打磨粗糙。2)采用吸尘器全面吸尘处理干净。3)边缘作重点人工打毛处理。4)对地面进行检查，如有油渍，用清洁剂进行除油清洗;如有局部潮湿的地面，需要进行烘干。5)对于裂缝和小坑等，用树脂砂浆预先补平;对于伸缩缝，用切割机切成0.5cm×0.5cm凹槽，再用柔性环氧树脂砂浆进行平整处理。6)对于旧漆地面，如旧漆层附着不牢，需采用地面铣刨机整体去除旧漆层，1mm厚度以下旧漆层可采用金刚切削刀处理。

　　1.3涂装环境

　　涂装环境条件对地坪涂装工程质量影响很大，只有在符合该要求的环境下施工，才能达到好的效果，目前常用的环氧地坪涂料对涂装环境的要求一般如下：

　　1)涂装环境温度宜在10℃以上。地坪涂装时一般都采用胺类固化剂，而环氧基与胺基反应在10℃以下很缓慢，5℃以下基本不反应。

　　2)基材表面温度应高于涂装环境露点3℃以上。若此条件达不到，一方面底材表面易结露，造成后道涂膜附着力不佳，另一方面，在涂漆后，漆膜未干前表面易结露(有一层水膜)，造成表面缺陷。特别是面漆，在此情况下，水气易与漆中的胺类固化剂反应，造成涂膜表面光泽低、发雾、发白、发粘、油点、硬度低等缺陷，大大降低表面装饰效果，严重时造成返工。

　　3)地坪涂装要求洁净无尘的涂装环境，在养护期间要求环境密闭等，也对工程质量影响很大。这包括施工场所是否有扬尘，施工场所是否会淋雨等。

　　1.4涂装方案

　　在了解了基材状况、地坪使用要求后，需要对地坪工程进行涂装方案设计。设计一套合理可行的涂装方案是取得优良地坪工程的决定性因素，应综合考虑基材状况、地坪使用要求、施工环境条件、工程成本、要求工期等因素。目前，环氧地坪按所选用的材料及涂装工法的不同，分为许多品种：

　　1)普通环氧地坪，也叫涂装式环氧地坪、薄层环氧地坪等，常用于对表面平整度、装饰性及洁净度等要求不高的场所，如仓库、一般生产车间等。如果基材强度高，表面处理好，抗压性能是不错的。

　　2)环氧砂浆地坪，具有机械强度高、耐重压、耐磨耗、绝缘、耐火、耐油、耐腐蚀等优点。常用于车站、码头、桥梁、机场跑道、溜冰场、水坝工程以及厂矿车间等场所。

　　3)环氧自流平地坪，也叫流展地坪、环氧自流平砂浆地坪等，此种方法施工快捷，但材料费高。环氧自流平地坪通常用于对洁净度、平整度及外观要求高的场合，如GMP制药车间、制剂室、电子厂、手术室、食品生产及包装车间等。

　　4)环氧防静电地坪，按所用材料及工法可分为普通涂装式环氧防静电地坪或环氧自流平防静电地坪。涂装过程中加铺了导电通路，导电通路上的涂层需采用导静电涂料。该产品适用于洁净度、美观度要求高，且具有导静电要求的场所使用。

　　5)水性环氧地坪，是一种环保型地坪产品，主要特点是采用水分散型环氧地坪涂料。如果基面处于一楼，而地下水位较高，基层未做防水处理，或混凝土未充分干燥，若选用油性或无溶剂地坪会有起泡鼓起危险，可以考虑选用该类地坪。

　　6)环氧玻璃钢地坪，即在涂层之间铺贴玻璃纤维布。这种地坪可经受叉车、卡车长期碾压，使地面耐腐蚀、耐强酸碱、耐冲击、耐强压、防渗漏、防地面龟裂、有较强韧性。

　　2结语

　　环氧地坪使用寿命的长短主要取决于基面质量及基材处理是否合格，而其性能的优劣则受到涂装环境和涂装方案的影响。因此在施工时，应按使用环境的不同，设计不同的涂装方案，并采取相应的质量控制措施，以满足施工要求。

　　0前言

　　涂料印花技术可应用于各类织物,其印花增稠剂是印花色浆中的重要组分,直接影响着涂料印花的质量和成本。但部分增稠剂由于含有烃类化合物,会带来生态环保问题[1]。国内外纺织品生态标签以及一系列法规,均对涂料印花提出了生态环保的要求。因此,从20世纪90年代开始,国内许多科研单位和企业都致力于环保型合成增稠剂的开发与应用[2-6]。合成增稠剂用量少、增稠效果强、触变性能良好、印制花纹清晰,能部分或全部替代油/水乳化糊,克服乳化糊带来的污染环境问题。

　　本试验研制的增稠剂CP,属阴离子型合成增稠剂,以下简单介绍其合成工艺以及在涂料印花工艺中的应用性能。

　　1试验

　　1.1材料

　　试剂丙烯酸(AA),甲基丙烯酸十六酯(自制),N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM),偶氮二异丁腈(化学纯),Span-80(食品级),氨水,白矿油,二甲苯(均为工业级);黏合剂ET(BASF),涂料蓝8301(上海泗联)。

　　设备NDJ-4旋转黏度计;BrookfieldDV-Ⅱ+Pr黏度计;Rc-mP200磁棒印花机。

　　织物规格14.8tex×14.8tex524根/10cm×283根/10cm全棉府绸。

　　1.2印花增稠剂CP的合成

　　将适量乳化剂Span-80,引发剂偶氮二异丁腈,共聚单体,二甲苯及白矿油组成油相;氨水中和的丙烯酸和交联剂MBAM溶于蒸馏水组成水相。

　　先在乳化釜中加入水相,再加入油相,乳化30min后,抽入反应釜,控制搅拌速率110r/min,在氮气保护下升温至60℃引发聚合,最后抽真空将水和二甲苯分离,得到增稠剂CP。

　　1.3合成增稠剂CP性能测试

　　测定合成增稠剂CP的增稠性能、流变性、耐电解质性能及抱水性。

　　1.4涂料印花工艺

　　色浆处方/(g/200g)

　　增稠剂3

　　黏合剂ET60

　　涂料蓝16

　　水161

　　工艺流程