单组分水性环氧改性涂料组合物及其制备方法及地坪涂料与流程

1.本发明涉及地坪涂料领域，尤其是涉及一种单组分水性环氧改性涂料组合物及其制备方法及地坪涂料。


背景技术：

2.地坪找平是指将建筑物的原始地面，通过一定的方法找平，使地面平整度符合国家关于地面找平的规定，并利于底板、瓷砖等地面装饰物的铺贴或安装。
3.自流平找平是常见的底面找平方法，目前，市面上常见的自流平找平产品为双组份水性环氧改性水泥砂浆，该产品主要由水性环氧固化剂、水性环氧乳液或者液体环氧树脂、水泥砂浆三组分组成。
4.发明人认为，上述自流平水泥砂浆存在以下缺陷：(1)双组份水性环氧固化收缩率大，水泥水化过程收缩也大，存在开裂的风险，目前许多采用添加膨胀剂的方式来抵抗收缩，但是效果有限；(2)组分较多，施工时混合耗时较长，尤其采用无溶剂液体环氧，搅拌过程中还涉及到水性固化剂对液体环氧的乳化，对搅拌要求高，同时后期还需要额外添加水，导致施工操作繁琐。因此，亟需开发一种不易收缩且施工操作方便的自流平找平产品。


技术实现要素：

5.为了提供一种不易收缩开裂且施工操作方便的自流平产品，本技术提供一种单组分水性环氧改性涂料组合物及其制备方法及地坪涂料。
6.一种单组分水性环氧改性涂料组合物，由以下质量百分比的组分组成：聚氨酯改性水性环氧乳液60-70％分散剂0.2-1％润湿剂0.2-0.5％水为余量。
7.所述聚氨酯改性水性环氧乳液的具体结构如下：结构式中，n1＝30-40，n2＝1-6，r1为c链长度为2-15的烷基或烷基氨基甲酸酯基团，r2为c链长度为2-15的烷基或烷基氨基甲酸酯基团。
8.相较于双组份水性环氧制备的三组分地坪涂料，本技术的单组分水性环氧改性涂料组合物加入地坪涂料后，能显著降低地坪涂料的收缩性，使地坪涂料固化后不易开裂，且地坪涂料的收缩引起的脆性明显降低，使地坪涂料的抗冲击强度增强，附着力和力学性能
也进一步提升，能更好地应用于地坪找平层或者潮湿基面的防潮层，阻止水汽对地坪涂层附着力影响。
9.上述结构式中a为带羧基的聚氨酯预聚体，b为带羟基的环氧树脂开环中间体，由于聚氨酯改性水性环氧乳液本身空间位阻较大，因此在室温下聚氨酯改性水性环氧乳液自身不易反应，涂料组合物具有储存稳定性佳的优点。
10.当涂料组合物与水泥砂浆混合时，聚氨酯改性水性环氧乳液中羧基与水泥和石英砂等表羟基发生交联反应，而无需额外添加固化剂组分，上述聚氨酯改性水性环氧乳液具有较佳柔韧性，能有效降低水泥水化过程中的收缩性，同时水泥吸收上述涂料组合物中的水发生水化反应形成互穿网络结构，形成一种有机-无机复合地坪，从而大大降低水泥固化直接开裂或者脆化导致抗冲击强度明显下降的风险，同时地坪涂料的附着力和力学性能明显提升。
11.优选的，所述分散剂包括为聚氨酯类、聚酯类、脂肪族酰胺类中的至少一种，例如afcona-4530、afcona-4531、disperbyk-190和tego dispers 760w。
12.优选的，所述润湿剂为有机硅化合物或炔二醇类化合物，所述有机硅化合物为tego wet kl 245、tego wet 270、迈图tsf 4440和tsf4458中的一种或者多种，所述炔二醇类化合物为岳阳凯门公司greesol a04bc和greesol a04dpm中的一种或者多种。
13.一种单组分水性环氧改性涂料组合物的制备方法，调整聚氨酯改性水性环氧乳液的搅拌转速至500～800r/min，在搅拌下依次加入分散剂和润湿剂，继续搅拌10～20min，再加入水，调整搅拌转速至300～500r/min，搅拌均匀，得到单组分水性环氧改性涂料组合物。
14.上述单组分水性环氧改性涂料组合物组分简单，制备过程中需持续搅拌，使各组分易分散混合均匀，具有简单，操作方便的优点。
15.一种单组分水性环氧改性水泥砂浆地坪涂料，由上述单组分水性环氧改性涂料组合物和普通水泥砂浆组成。
16.将上述单组分水性环氧改性涂料组合物与普通水泥砂浆混合即可制备的地坪涂料，此时单组分水性环氧改性涂料组合物中聚氨酯改性环氧树脂乳液中的羧基能很好地与普通水泥砂浆的水泥或者石英砂表面的羟基结合反应，使得地坪涂料抗收缩性、附着力和力学性能明显增强。
17.优选的，所述单组分水性环氧改性涂料组合物和普通水泥砂浆的质量比为1:(3-6)，所述水泥砂浆由以下质量百分比的组分组成：水泥30-50％石英砂48-68％减水剂0.5-1％消泡剂0.5-1％。
18.优选的，所述水泥为白色硅酸盐水泥。
19.优选的，所述石英砂的粒径为0.1～0.3mm。
20.优选的，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
21.优选的，所述消泡剂为湛新公司vxw 6235、byk公司byk-1691 sd、byk-1692sd德国明凌公司agitan p803中的至少一种。
22.一种单组分水性环氧改性水泥砂浆地坪涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将水泥、石英砂、减水剂和消泡剂混合，搅拌均匀，得到水泥砂浆；步骤2)，按质量比为单组分水性环氧改性涂料组合物:水泥砂浆＝1：(3～6)，将水泥砂浆加入上述单组分水性环氧改性涂料组合物，搅拌3～5min，得到单组分水性环氧改性水泥砂浆地坪涂料。
23.综上所述，本技术具有以下优点：1、本技术制备的单组分水性环氧改性涂料组合物加入聚氨酯改性水性环氧乳液，聚氨酯改性水性环氧乳液中的羧基能与普通水泥砂浆中水泥和石英砂表面的羟基发生交联反应，而无需额外添加固化剂固化，且聚氨酯改性水性环氧乳液柔韧性较佳，因此能有效改善地坪涂料易收缩开裂的缺陷，同时由于水泥发生水化反应，形成互穿网络结构，使地坪涂料的附着力和力学性能大大增强。
24.2、将上述单组分水性环氧改性涂料组合物与普通水泥砂浆混合即可制备的地坪涂料，此时单组分水性环氧改性涂料组合物中聚氨酯改性环氧树脂乳液中的羧基能很好地与普通水泥砂浆的水泥或者石英砂表面的羟基结合反应，使得地坪涂料抗收缩性、附着力和力学性能明显增强。
25.3、本技术的地坪涂料通过将涂料组合物与普通水泥砂浆混合均匀制得，其具有施工操作简单的优点。
具体实施方式
26.以下实施例以及对比例中的原料均可通过市售得到。以下聚氨酯改性水性环氧乳液的固含量为40-50％，结构式如下，其中n1＝30-40，n2＝1-6，r1为c链长度为2-15的烷基或烷基氨基甲酸酯基团，r2为c链长度为2-15的烷基或烷基氨基甲酸酯基团。
27.实施例1一种单组分水性环氧改性涂料组合物，由以下质量百分比的组分组成：60kg聚氨酯改性水性环氧乳液、0.5kg分散剂byk-190、0.5kg润湿剂tego wet kl 245和39kg水。
28.上述单组分水性环氧改性涂料组合物的制备方法如下：将聚氨酯改性水性环氧乳液加入分散缸，调整搅拌转速至500r/min，在搅拌下依次加入分散剂byk-190和润湿剂tego wet kl 245，接着搅拌15min，再加入水，调整搅拌转速至300r/min，搅拌均匀，得到单组分水性环氧改性涂料组合物。
29.实施例2一种单组分水性环氧改性涂料组合物，由以下质量百分比的组分组成：67kg聚氨酯改性水性环氧乳液、0.8kg分散剂tego dispers 760w、0.3kg润湿剂tsf 4440和28.5kg水。
30.上述单组分水性环氧改性涂料组合物的制备方法如下：将聚氨酯改性水性环氧乳
3961-1ci；c组分：白水泥30kg、石英砂59kg、聚羧酸减水剂0.5kg、消泡剂vxw 62350.5kg。
41.上述水性环氧改性水泥砂浆地坪涂料制备步骤如下：步骤1)，将30kg水性胺固化剂投入搅拌缸，调整搅拌转速至400r/min，依次加入0.3kg消泡剂、2kg二丙二醇甲醚，继续搅拌20min，调整转速至200r/min，加入67.8kg水，得到a组分；步骤2)称取100kg水性双酚a环氧乳液，得到b组分；步骤3)将30kg白水泥、59kg石英砂、0.5kg聚羧酸减水剂、0.5kg消泡剂vxw 6235混合，搅拌均匀，得到c组分。
42.步骤4)，按照质量比a:b:c＝2：1:12，将组分a和b加入搅拌桶，搅拌2min，再加入组分c，搅拌5min，得到三组分水性环氧改性水泥砂浆地坪涂料。
43.实验依据国家标准gb/t 22374-2018《地坪涂装材料》，对各应用例以及应用对比例的地坪涂料进行性能测试，测试见表1。
44.表1与应用例1相比，应用对比例1中的涂料组合物制备过程中，采用水性双酚a型环氧乳液等量替换聚氨酯改性环氧乳液，表1的测试结果表明，应用例1的表面无明显开裂，应用对比例1的开裂严重，且耐冲击测试表明，应用例1制备的地坪涂料无裂纹无剥落，而应用对比例1的十分容易剥落，证明聚氨酯改性环氧乳液能有效提高地坪涂料的韧性，降低地坪涂料的收缩性，地坪涂料固化后不易开裂，对于提高地坪涂料的性能具有关键性作用。
45.应用对比例2为传统的三组分地坪涂料，其固化后未开裂，但其表面粗糙，耐冲击性能均明显低于应用对比例1的，证明应用例1制备的地坪涂料柔韧性更佳，能更好克服地坪涂料容易出现的收缩性较大带来的脆性提高，抗冲击性能下降的缺陷，同时地坪涂料抗压强度、硬度、粘结强度增强，说明应用例1的附着力、力学性能均提升，相较于传统三组分
地坪涂料的整体性能更加优异。
46.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。