環氧磨石地坪

背景

環氧磨石地坪

目前，國內機場、賓館、星級酒店、會議中心、展覽館等大型公共建築以及高級私人住宅地面的裝飾裝修多採用水磨石、人造大理石等拼接地面，這些地坪材料存在縫隙，容易存積污垢，進行圖案設計的難度大。而採用不飽和聚酯樹脂合成的人造大理石板在製作過程中由於不飽和聚酯樹脂固化收縮率大的弊病，使得預製好的板材存在平整度差的缺點，同時這些材料剛性太強，不耐衝擊。由於整體環氧樹脂地坪具有不起灰、整體無縫、不滲漏、易清洗、不會存積塵埃和細菌；機械強度、耐磨損、耐衝擊；耐酸、鹼、鹽、汽油、機油柴油等化學品等特性，使得環氧樹脂地坪得到了廣泛的套用。目前開發的整體無縫環氧樹脂地坪主要有0·2~0·5mm薄塗型、1~5mm砂漿(包括彩砂)型、1~3mm的自流平型等[1]。這些地坪均採用逐層施工的方式,同一平面層的顏色單一,不能設計藝術圖案於地坪中,缺乏欣賞價值和美學效果,而且這些地坪採用石英砂和石英粉作為主要填料,厚度局限於5mm以下,導致其使用年限一般在15年以下,需要經常修補或翻新;再者,這些地坪塗料的底漆和面漆一般採用滾塗或刷塗施工,需要在較低黏度下進行,因此配方中大多含有對環境造成污染的有機溶劑,不利於環境保護。由於以上傳統材料存在各種缺陷,不能很好地滿足各種高檔公共場所和私人住宅地坪的裝飾裝修要求。因此開發一種無毒環保環氧磨石地坪材料,取代目前國內外各種高檔豪華的地面裝飾材料是一種發展趨勢。環氧磨石地坪的出現，奠定了環氧磨石的整個行業發展的基礎。
實驗研究

實驗
本研究地坪主要成膜物質採用低黏度環氧樹脂和自製的環氧加成改性的環脂胺類無溶劑固化劑。這種高裝飾性的環氧磨石地坪主要通過以下步驟製成。
(1)地面經過打磨、除塵、整固等預處理後,採用無溶劑環氧清漆或水性環氧清漆刮塗打底,塗料用量為0·1~0·3kg/m2。
(2)底漆實幹後用無溶劑低黏度環氧樹脂摻石英砂和(或)石英粉製成砂漿漆刮塗。
(3)製作圖案層:對於面積較大的大塊圖案,則按預先設計好的圖案式樣將模具用環氧膠或其他高強度粘接劑粘接在砂漿層上,然後往模具中澆注攤鋪無溶劑環氧磨石地坪漿料而後震動抹平,邊角處採用手工操作,攤鋪厚度高出圖案層設計厚度0·2~0·3mm;對於面積較小的小塊圖案,則預先用容易拿捏變形且易脫模的材料根據設計圖案式樣做成模具,再往模具內澆注無溶劑環氧磨石漿料,手工抹平,固化脫模後再將其用強力環氧膠或其他高強度膠粘劑粘接到砂漿層上。
(4)在圖案層外側整體澆注攤鋪漿料顏色和(或)磨石集料明顯不同於圖案層的無溶劑環氧磨石地坪漿料,直至高出圖案層的高度0·2~0·3mm,震動抹平,邊角機械不到之處採用手工操作。圖案層與圖案外側澆注漿料共同構成磨石層。
(5)固化24h後,用打磨機全盤打磨至少2遍後,再用細砂紙打磨至少1遍,使表面平整,無突起。在5~15℃施工時採用冬用型固化劑或加固化促進劑。
(6)吸塵後滿刮無溶劑環氧樹脂透明塗料至少2道,以填補磨石層中留下的孔隙,增加塗層的緻密性。每遍施工間隔為6~10h,在5~15℃施工時採用冬用型固化劑或加固化促進劑,此步驟塗料總用量為0·4~0·6kg/m2。
(7)待最後1遍透明漆料至少固化3天以後,至少滿打1遍水性液體地板蠟進行保養。圖1是環氧磨石地坪施工剖面圖。

基料體系的確定

由於塗料系統採用無溶劑配方設計,這就要求環氧樹脂和固化劑必須不含溶劑,且黏度低,標準的液態環氧樹脂如E51、828、NY128是套用最普遍的低黏度環氧樹脂,直接用標準的液態環氧樹脂和自製無溶劑固化劑(由低相對分子質量環氧樹脂加成改性的環脂胺固化劑,活潑氫當量為113g/mo配合後黏度較高,其作為底漆施工時向基面的滲透力不高,影響層間附著力;作為砂漿漆的基料時,當摻和石英粉等填料後黏度較高,刮塗施工困難。而且標準液態環氧樹脂和自製固化劑配合後適用期較短,短的適用期通常給施工帶來浪費,為了改善這種情況,在環氧樹脂組分中加入活性稀釋劑和分散劑,經過試驗,加入了約占環氧樹脂質量10%的含矽的雙官能團活性稀釋劑E-Si2330(見式1)和0·5%的非離子型分散劑,大大降低了環氧樹脂的黏度,獲得了較好的綜合性能。表1列出了添加劑對環氧樹脂性能的影響。
分子質量約為2420g/mo,l在25℃時黏度為40mPa·s。含矽的環氧活性稀釋劑E-Si2330的加入,降低了環氧樹脂的黏度,而且減緩了環氧樹脂的固化速度,使環氧樹脂易於潤濕填料和磨石集料,而且其本身由於具有環氧基團可以和固化劑反應,不會揮發造成環境污染,也不會存留在漆膜裡面緩慢釋放;其參與反應後在樹脂體系中引入了矽原子,使得樹脂的耐溫性和柔韌性得到了提高,但過高的活性稀釋劑含量會降低塗料的耐化學性和機械強度。分散劑的加入使得環氧樹脂分子之間的作用力一部分變成了環氧樹脂與分散劑的作用力,削弱了環氧樹脂的分子間力,使得樹脂黏度進一步降低。而且分散劑可以幫助潤濕填料和磨石集料,有利於施工。環氧磨石集料的選擇

高裝飾性環氧磨石地坪的磨石集料是實現裝飾性效果的主要載體,應該堅硬耐磨,色彩鮮艷,搭配得當。碎貝殼片、玻璃碎片、碎塑膠片、碎彩石、石英砂等材料都可作為磨石集料。磨石集料可以選擇一種或幾種的混合,磨石集料的粒徑根據澆注磨石層的厚度確定,一般集料的最大粒徑應比磨石層厚度小1mm左右,以免給機械抹平帶來困難。集料一般需要級配,即不同粒徑的集料混合使用,以提高填充率,減少基料用量。

環氧磨石漿料顏基比的確定

顏基比過高,集料潤濕不完全,塗層的機械強度下降,增加了上層環氧透明塗料的用量;顏基比過低,使得施工材料成本上升明顯。在施工實踐中,環氧磨石漿料的顏基比可控制在4~8,在集料較少,需製作透明層的工程中,顏基比也可達到1~2。表3是一種竣工後的環氧磨石地坪物理技術指標。環氧磨石漿料平整度的控制

在普通水泥地面或環氧工業地坪中,通常採用鋁條靠尺來找平,但是作為整體澆注的裝飾性地面,其平整度要求很高,而且樹脂地面一旦固化成形後,就比較難於處理,打磨、拋光設備也只能做到局部平整,在施工環氧磨石漿料時,我們利用PENTAXPLP-601(HV)型雷射找平儀對地坪進行雷射找平,可以使澆注的環氧磨石地坪達到很高的平整度,整體誤差不超過1cm。
雷射找平的工作原理是雷射發射器發出的旋轉光束,在作業地塊的定位高度上形成一光平面,此光面就是磨石漿料攤鋪機作業時平整地坪的基準平面,光面可以呈水平,也可以與水平呈一傾角(用於斜坡平整作業)。雷射接收器接收光信號,並將中光點與基準光平面之間的高差以聲信號形式反饋給攤鋪機的操作員,操作員通過控制液壓站來提升和降低攤鋪刀,從而達到平整地坪的目的

環氧磨石圖案層製造技術

環氧磨石地坪中的圖案設計使得整體無縫地坪的實用性和藝術觀賞性得到了完美結合,其製作技術直接影響到地坪的美感。本項目中圖案採用鑲嵌式設計,圖案層鑲嵌在整個環氧磨石層中,使得圖案不易磨損,耐久性好。在進行圖案設計時,圖案面積大小不一是經常遇到的情況。對於面積較大的大塊圖案,按預先設計好的圖案式樣在地坪上安置模具,模具採用薄的金屬條或塑膠條製成,用強力環氧膠或其他強度高的膠粘劑將模具固定在砂漿層上;然後往模具中澆注攤鋪含有諸如貝殼、玻璃片、塑膠片、碎彩石等磨石集料的無溶劑環氧磨石地坪漿料,機械震動抹平,邊角處採用手工操作,以免機器破壞模具導致溢流,攤鋪厚度應高出要求厚度0·2~0·3mm。對於面積較小的小塊圖案,則預先用容易拿捏變形且易脫模的材料做成圖案形狀的模具,再在模具內澆註上述無溶劑環氧磨石漿料,根據圖案設計要求,漿料所含集料可以不同於大圖案,手工抹平;固化脫模後再將其用強力環氧膠或其他高強度膠粘劑粘接到砂漿層上。矽橡膠很適合做這種小型模具的材料,也可採用其他能滿足要求的柔軟橡膠[1]。待大小圖案製作完畢,用攤鋪機在圖案外澆注攤鋪顏色和(或)磨石集料明顯不同於圖案層的無溶劑環氧磨石地坪漿料直至略高於圖案層的高度,機械震動抹平,邊角機械不到之處採用手工操作。固化後全盤打磨平整。磨石層的厚度可以根據造價和使用壽命等因素進行設計,因磨石漿料採用無溶劑配方,一次施工厚度可達20mm。當設計厚度在10mm以上時,預計使用壽命可超過20年。

高裝飾性環氧磨石地坪全部採用無溶劑配方或水性配方設計,減少了環境污染以及施工時對人體的傷害;圖案層製作時對於小面積的小塊圖案,採用無溶劑環氧磨石漿料預先固化脫模後再粘接到地面的方式製造,避免了對小塊圖案也要安置模具進行澆注帶來的麻煩。該地坪附著力極好、整體無縫易清潔、無毒環保、耐磨、耐衝擊、耐水、耐酸、耐鹼等耐化學藥品及油漬侵蝕,經久耐用。更因其含鑲嵌式圖案,使該地坪的藝術觀賞性和實用性得到了完美結合,圖案穩定,不易磨蝕。