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涂料技术

简述室温固化水性环氧混凝土封闭底涂的配方设计

时间:2011-07-26 12:07:44 来源: 作者:爱卡点击:次

传统混凝土封闭底漆大多含有芳烃类、酮类及醇类等有机溶剂，具有挥发性，对环境易造成污染。本文研究的是采用复配的液态环氧树脂与水性环氧固化剂所组成的低VOC水性环氧底涂体系，通过活性共溶剂来调节环氧树脂的黏度以提高施工性与封闭性，同时改善涂料的粘结性能。所采用的多胺改性固化剂既是交联剂又是乳化剂，能够很好地分散或溶解在水中，从而对环氧树脂具有良好的乳化作用。该水性环氧封闭底涂可在湿的或新浇注的混凝土表面施工，对混凝土表面有良好的附着力及封闭性，并可防止泛碱。其封闭面上可直接施工溶剂型或水性环氧地坪涂料以及聚脲(SPUA)涂层。与溶剂型环氧涂料相比，具有以下优势：(1)优异的耐碱性和抗泛碱性；(2)水作为分散介质，低VOC含量，无环境污染；(3)可在室温和潮湿环境中固化，较短的固化时间及较高的交联度；(4)对混凝土基材具有良好的附着力及封闭性，可与水泥或砂浆配合使用。

1实验部分

1.1原材料

环氧E-44：岳阳石化公司；环氧E-51：无锡阿尔兹化工公司；固化剂(203B、205B、206B)：上海汉中公司；固化剂(113B)：无锡昌连合成；消泡剂(B-998)：北京金源化学；共溶剂：乙二醇单乙醚，江苏瑞佳化学。

1.2实验仪器及标准

柔韧性：按GB/T1731—1993用QTX弹性测试仪测试；干燥时间：按GB/T1728—1989测试；粘接强度：按JC/T907—2002用SANS万能拉力机测试；耐碱性能：按GB/T1763—1989测试；附着力：按GB/T1720—1989测试。

1.3配方设计

采用L16(45)正交试验法，设计方案列表1。

表1正交试验法配方设计方案

测试数据归纳整理

对实验配方的测试结果如表2所示。

表2实验测试数据

注：星形符号数目定性代表施工性能优劣程度

利用正交法计算的数据来分析主次影响因子，以便优选配方的因子水平组合，为进一步的试验提供有价值的依据。对表2的测试数据进行归纳整理，如表3所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为各对应列(因子)上1、2、3、4水平的特定性能数据和，其计算式是：

Ⅰi(Ⅱi，Ⅲi，Ⅳi)=第i列上对应水平(1，2，3，4)的特定性能数据和；

Ki为i水平数据的综合平均值=Ⅰi/水平i的重复次数。

首先考虑各实验因子对涂料柔韧性能的影响。

以因子A为例，单独列出4个A因子水平对应的柔韧性数据是不能比较的，因为造成数据差异的原因除A因子外还有其他因素。但从整体上看，因子A1与其他因子各水平值全部匹配过，A2、A3、A4亦是如此。这对于A因子下的4个数据综合来说，与B、C、D、E处于完全平等状态，此时A因子就具有可比性。所算得A因子下4次试验的柔韧性数值之和：

ⅠA=xl+x2+x3+x4=3+2+3+4=12；

ⅡA=x5+x6+x7+x8=2+3+2+3=10；

ⅢA=x9+x10+x11+x12=3+3+2+2=10；

ⅣA=x13+x14+x15+x16=2+1+3+2=8

分别填在A列下的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4行，再分别除以水平重复次数4，表示A1、A2、A3、A4时平均意义下的柔韧性，填入下4行Kl、K2、K3、K4。R行称为极差，表明因子对结果的影响幅度。同样地，为了分析B、C、D、E因子对柔韧性的影响，也算出同一水平下的对应的性能数据和：I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，再计算其平均值K和极差R并填入表3中。