一种底中合一无溶剂环氧地坪涂料及其制备方法与应用与流程

本发明属于环氧地坪涂料，尤其涉及一种兼具底涂和中涂功能的无溶剂型环氧地坪涂料及其制备方法。

背景技术：

1、环氧地坪涂料因其优异的附着力、机械强度、耐化学腐蚀性和耐久性，被广泛应用于工业厂房、停车场、仓库、医院、商场等各类场所的地面防护与装饰。传统的环氧地坪系统施工通常包括多道工序：底涂（封闭加固基层）、中涂（找平、增厚、抗压）和面涂（装饰、耐磨）。这种体系虽成熟，但存在施工流程复杂、周期长、对施工人员专业性要求高、材料库存品类（sku）繁多等问题。

2、随着市场对施工效率、环保性能及成本控制要求的不断提高，行业迫切需要能够简化流程的解决方案。“底中合一”型涂料理念应运而生，旨在开发一种既能作为高渗透性底漆，又能作为高承载性中涂的多功能材料，从而减少施工道数和材料种类，提高施工效率，降低综合成本。

3、然而，实现“底中合一”在技术上存在挑战。作为底漆，要求涂料粘度低、渗透性强，能有效浸润和封闭混凝土基层；作为中涂，则要求涂料能与大量骨料（如石英砂）混合，仍保持良好的施工性和固化后的高机械强度。这两者对涂料体系的流变性能和固化性能要求存在矛盾。此外，日益严格的环保要求涂料向无溶剂（voc）或低voc方向发展，而无溶剂体系通常粘度更高，进一步加剧了上述矛盾。

4、因此，开发一种既能满足无溶剂环保要求，又能同时兼顾优异渗透性和高填料承载性，实现“底中合一”的环氧地坪涂料，具有重要的市场价值和现实意义。

技术实现思路

1、本发明的目的于克服现有技术中环氧地坪系统施工繁琐、材料种类多、环保性与高性能难以兼顾的缺点，提供一种底中合一的无溶剂环氧地坪涂料。该涂料通过独特的配方设计，成功平衡了低粘度与高填料承载性，实现了“一材两用”。此外，本发明的制备方法工艺简单，适合工业化生产。

2、本发明的第一个发明目的为：

3、提供一种底中合一无溶剂环氧地坪涂料，包括a组分和b组分，其中：

4、a组分与b组分的重量比为1～3:1；

5、所述a组分包括以下重量份原料：

6、环氧树脂 70～90份，填料 1～30份，流平剂 0.1～2份，消泡剂 0.1～2份，分散剂0.1～2份，生物基降粘增韧剂 0.1～20份，生物基稀释剂 0.1～10份；

7、所述b组分包括以下重量份原料：

8、高沸点溶剂 0.1～10份，固化剂 80～90份，固化促进剂 0～10份；

9、所述环氧树脂为氢化双酚a型环氧树脂、双酚a型环氧树脂和双酚f型环氧树脂的混合物，三者的重量比为1～3:0.5～1:1～3；

10、该复配体系巧妙地利用了氢化双酚a型环氧树脂的低粘度、高反应活性和耐候性，双酚a型环氧树脂的高粘度和优异的机械性能，以及双酚f型环氧树脂的低粘度、高交联密度和耐化学性。三者协同作用，使混合树脂体系在保持较低初始粘度的同时，又能形成坚韧、致密的固化网络，满足底涂的渗透性要求和中涂的力学性能要求。

11、所述固化剂为改性脂肪胺类固化剂与脂环胺改性固化剂的复配物，两者的重量比为1～2:0.1～1；

12、所述改性脂肪胺类固化剂（如聚酰胺、酚醛胺等）具有较长的适用期、良好的柔韧性和附着力；脂环胺改性固化剂（如异佛尔酮二胺衍生物）则具有色浅、低粘度、高反应活性和优异的耐化学性。二者复配，可以协同调节固化速度、适用期、漆膜表面状态以及最终的硬度、韧性、耐化学性平衡。

13、本发明所述的底中合一无溶剂环氧地坪涂料的进一步优化为：

14、所述氢化双酚a型环氧树脂的环氧值为220～240 g/eq，25℃粘度为2000～5000mpa·s；

15、所述双酚a型环氧树脂的环氧值为184～190 g/eq，25℃粘度为12000～15000mpa·s；

16、所述双酚f型环氧树脂的环氧值为160～180 g/eq，25℃粘度为2000～5000 mpa·s。

17、本发明所述的底中合一无溶剂环氧地坪涂料的进一步优化为：

18、所述生物基降粘增韧剂为环氧改性大豆油，所述生物基降粘增韧剂分子结构中含有长链脂肪烃和环氧基团，与环氧树脂兼容性好，不仅能有效降低整个涂料体系的混合粘度，改善施工流动性，还能作为内增韧剂提高漆膜的柔韧性和抗冲击性。同时，其为生物基原料，环保可再生，且不引入voc。

19、本发明所述的底中合一无溶剂环氧地坪涂料的进一步优化为：

20、所述生物基稀释剂选为蓖麻油基缩水甘油醚，所述生物基稀释剂同样属于生物基材料，兼具活性稀释和增韧双重功能。一方面，它能有效降低体系粘度，提高对混凝土基面的润湿和渗透能力；另一方面，其长链结构可参与固化反应，增强漆膜的附着力、韧性和耐水性，部分替代了传统增韧剂的功能。

21、本发明所述的底中合一无溶剂环氧地坪涂料的进一步优化为：

22、所述填料为微米级填料，选自钛白粉、石英粉、滑石粉、硫酸钡、碳酸钙中的一种或多种，微米级填料有助于获得细腻的漆膜表面，并在中涂应用中提供良好的抗压和耐磨性能。

23、本发明所述的底中合一无溶剂环氧地坪涂料的进一步优化为：

24、所述改性脂肪胺类固化剂的活泼氢当量为180～190 g/eq，25℃粘度为500～3000mpa·s；

25、所述脂环胺改性固化剂的活泼氢当量为80～100 g/eq，25℃粘度为500～1500mpa·s。

26、本发明所述的底中合一无溶剂环氧地坪涂料的进一步优化为：

27、所述固化促进剂为特殊改性的路易斯碱类固化促进剂。该固化促进剂具有饱和的脂环族结构，其分子通过引入大体积取代基产生空间位阻效应，从而从根源上取代了传统促进剂中易于氧化变黄的芳香环或可形成发色基团的结构单元。该固化促进剂为固含量100%的无溶剂产品，在25℃下的粘度为4000～8000 mpa·s，通常为无色至淡黄色的液体。优选商品型号为广州市伟创高新材料科技有限公司的we-15。

28、由于所述固化促进剂独特的饱和脂环族结构和强碱性，其能显著提高胺类固化剂的反应活性，有效降低固化温度或缩短固化时间，在常温乃至低温环境下均表现出良好的催化效果。同时，该结构赋予了其极高的颜色稳定性，能有效避免漆膜在固化后及长期使用过程中发生黄变。此外，该固化促进剂还具有气味极低、环保（不含甲醛等有害物质） 等特点。

29、本发明所述的底中合一无溶剂环氧地坪涂料的进一步优化为：

30、所述流平剂选自聚丙烯酸酯类（如byk-354）或有机硅类（如tego-4100）流平剂；

31、所述消泡剂选自非硅类（如deform 6800）或有机硅类（如byk-1790）消泡剂；

32、所述分散剂选自聚氨酯类（如byk-110）或羧酸盐类（如德谦9250）分散剂。

33、本发明的第二个发明目的为：

34、提供一种前面所述的底中合一无溶剂环氧地坪涂料的制备方法，其包括以下步骤：

35、s1.制备a组分：将环氧树脂、生物基降粘增韧剂和生物基稀释剂混合，在500～1000 r/min转速下搅拌10～15分钟；然后加入流平剂、消泡剂和分散剂，在500～1000 r/min转速下搅拌5～15分钟；最后加入填料，在1000～1500 r/min转速下搅拌分散15～30分钟，得到a组分；

36、s2.制备b组分：将高沸点溶剂、固化剂和固化促进剂混合，在500～1000 r/min转速下搅拌混合15～30分钟，得到b组分；

37、s3.a组分和b组分按比例混合均匀，制备得到所述的底中合一无溶剂环氧地坪涂料。

38、本发明的第三个发明目的为：

39、提供一种底中合一无溶剂环氧地坪涂料在作为环氧地坪底涂和/或中涂中的应用，其中：

40、当作为底涂时，将混合后的涂料直接涂布于基面；

41、当作为中涂时，将混合后的涂料与骨料混合后涂布。

42、具体而言，当作为底涂使用时，将a、b组分按比例混合均匀后，直接辊涂或刮涂于处理好的混凝土基面上，利用其低粘度特性充分渗透，起到加固基材和封闭的作用。当作为中涂使用时，将混合好的涂料与一定比例的石英砂等骨料混合均匀，然后刮涂于地面，起到找平、增厚、抗压的作用，为后续面涂层提供坚实的基础。

43、本发明的有益效果在于：

44、1.本发明通过独特的环氧树脂复配、生物基降粘增韧剂和生物基稀释剂的协同，成功解决了无溶剂体系高粘度与施工渗透性的矛盾，以及高填料承载性与流动性的矛盾。单一产品即可同时满足底涂和中涂的性能要求，显著简化了施工工序，减少了材料库存种类，提高了施工效率。

45、2.整个配方体系voc含量极低，所使用的降粘增韧剂和稀释剂均来源于生物基原料（如大豆油、蓖麻油），环保性能优异，符合当前涂料行业的高质量发展方向。

46、3.通过环氧树脂的精准复配优化选择和固化剂（优选方案）的优化选择，使固化后的漆膜在附着力、硬度、抗压强度、耐化学性等方面达到更优异的平衡。既保证了作为底漆对基层的牢固附着，也保证了作为中涂的承载能力和抗冲击性，综合性能卓越。

47、4.优化方案中，由于采用了具有饱和脂环族结构、高活性、高耐黄变特性的特殊改性路易斯碱固化促进剂，本发明的涂料体系在常温下即能快速充分固化，有效缩短施工周期。该固化促进剂在显著提升反应活性的同时，因其独特的结构从根本上避免了易黄变基团的引入，从而赋予固化后漆膜优异的颜色稳定性，长期使用不易黄变，满足对地面外观有高要求的场所。同时，该促进剂自身固含量为100%，无挥发分，进一步保障了体系的整体环保性。

48、5.合理的助剂选择和制备工艺确保了涂料具有良好的流平性、消泡性和对填料的润湿分散性。产品储存稳定，无硬沉淀，施工手感轻便，开罐效果好。