CN112898885B - 一种陶瓷树脂超耐磨地坪及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种陶瓷树脂超耐磨地坪，所述地坪自下而上依次包括基层、陶瓷超聚合渗凝底部加强层、陶瓷超聚合耐磨自流平层和聚氨酯超耐磨层，所述陶瓷超聚合耐磨自流平层包括有色体系材料；所述有色体系材料包括无溶剂超聚合聚氨酯树脂、无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂、多元醇色浆和超聚合陶瓷耐磨骨料。本发明中所述陶瓷超聚合耐磨自流平层利用无溶剂超聚合聚氨酯树脂、无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂、多元醇色浆和超聚合陶瓷耐磨骨料等原料的混合处理加强耐磨性能，并且利用三种基底在沥青的作用下相互促进以此来改进陶瓷超聚合耐磨自流平涂料的性能，这种涂料还能够适用于环氧地坪改造、彩砂地坪、混凝土地面、金刚砂地面以及老地面改造。
Description
技术领域
本发明涉及化工行业地坪技术领域，具体涉及一种陶瓷树脂超耐磨地坪及其制备方法。
背景技术
迄今为止，地坪材料相关技术的发展已经十分成熟，大致上主要分为三类，即环氧、丙烯酸类和聚氨酯这三大树脂体系。在这些主要体系中，基体树脂一般均为无定形粘稠液体，其没有明显的熔点，受热易变软，继而逐渐融化发黏，且不溶于水。通过在该基体树脂中加入适量的固化剂或者引发剂，经固化后便可具有可实际使用的物理力学性能，广泛应用于实际生活生产中。根据具体的需求不同，通常还可以向基体树脂中通过添加多种其它成分，例如水泥、砂浆、增塑剂等材料，从而进一步加强其某一方面的特定性能，使其应用更具有针对性和目的性，附加其更大的经济价值。
随着绿色环保、低碳环保、绿色发展的产业升级要求，各行业对地坪的要求也越来越高，传统地坪漆由于大量使用有毒溶剂，对人们的健康带来严重影响。而目前市场上的一些耐磨地坪漆由于耐冲击性不强、抗渗透性能差，影响了其使用寿命。同时随着科学技术日新月异的发展，目前市场应用的一些无溶剂地坪漆虽然有利于环保和健康，但在施工后漆膜存在附着力差、固化速度慢、耐磨性能差。
根据场所的不同，地面装饰材料的种类也各不相同，针对火车站、地下停车场、高速服务区等人流车流较多的场所一般会选用耐磨型地坪材料；此外，在使用过程中地坪长时间处于暴晒和潮湿的环境，其极易腐蚀、老化、耐磨性能也极具降低，特别是停车场环氧树脂地坪往往在2-3年，甚至更短的时间内就会出现涂层剥离、破坏的情况，耐磨性能也大打折扣，所以针对上述情况，需要制备出一种陶瓷树脂超耐磨地坪。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶瓷树脂超耐磨地坪及其制备方法，制备得到的地坪超越一般树脂类材料制造的地坪的耐磨性能；且该具有优异的耐候性、抗划伤性能以及能耐多种腐蚀介质和溶剂。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的：
一种陶瓷树脂超耐磨地坪，所述地坪自下而上依次包括基层、陶瓷超聚合渗凝底部加强层、陶瓷超聚合耐磨自流平层和聚氨酯超耐磨层。
进一步地，所述陶瓷超聚合耐磨自流平层包括有色体系材料或者透明体系材料；所述有色体系材料包括无溶剂超聚合聚氨酯树脂、无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂、多元醇色浆和超聚合陶瓷耐磨骨料；所述透明体系材料包括无溶剂超聚合聚氨酯树脂、无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂和超聚合陶瓷耐磨骨料。
进一步地，所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂的制备方法为：在20-80℃下，将2:1重量份材料的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合，并加入二元醇和二月桂酸二正丁基锡于60-120℃反应4-6h后降至室温；在上述反应溶液中继续添加中和剂和水进行分散，再加入扩链剂进行扩链反应2-4h后，降至室温，得到无溶剂超聚合聚氨酯树脂。
进一步地，所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂包括重量份比值为（2-3）：（1-2）：（1-4）的氨基环三聚磷腈、乙烯基三胺和二乙烯三胺的混合物。
进一步地，所述陶瓷超聚合渗凝底部加强层的厚度为0.01-5mm。
进一步地，所述陶瓷超聚合耐磨自流平层的厚度为2-6μm。
进一步地，所述聚氨酯超耐磨层的厚度为0.1-2μm。
这种陶瓷树脂超耐磨地坪的制备方法，主要包括以下步骤：（1）将基层深度打磨清理除油；（2）用砂浆修补基层；（3）用陶瓷超聚合渗凝底涂层形成陶瓷超聚合渗凝底部加强层；（4）利用陶瓷超聚合超耐磨自流平材料涂抹形成陶瓷超聚合超耐磨自流平层；（5）最上层涂抹聚氨酯超耐磨材料形成聚氨酯超耐磨层。
进一步地，所述陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料的制备方法为：将超聚合陶瓷耐磨骨料加入无溶剂超聚合聚氨酯树脂中搅拌均匀，随后加入无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂即得到涂料。
本发明的优点在于：
（1）本发明提供的一种陶瓷树脂超耐磨地坪，自下而上依次包括基层、陶瓷超聚合渗凝底部加强层、陶瓷超聚合耐磨自流平层和聚氨酯超耐磨层，其中所述陶瓷超聚合耐磨自流平层利用无溶剂超聚合聚氨酯树脂、无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂、多元醇色浆和超聚合陶瓷耐磨骨料等原料的混合处理加强耐磨性能；
（2）本发明中无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂包括重量份比值为（2-3）：（1-2）：（1-4）的氨基环三聚磷腈、乙烯基三胺和二乙烯三胺的混合物，复合固化剂的使用提升固化速度，增强耐磨性能以及提高施工后漆膜存在附着力，有利于环保和健康；利用这种复合固化剂固化后的涂层具有超强的耐磨性、优异的耐候性及良好的附着力，并且具有良好的耐化学性能以及防滑性能；
（3）本发明中利用重量份比值为1:3:5:2的沥青、凹凸棒土、二氧化硅和氧化铝混合得到超聚合陶瓷耐磨骨料，以凹凸棒土、二氧化硅和氧化铝作为基底并与沥青混合得到的骨料具有高耐磨性能，此外，这种配合方式能够使三种基底在沥青的作用下相互促进以此来改进陶瓷超聚合耐磨自流平涂料的性能，这种涂料还能够适用于环氧地坪改造、彩砂地坪、混凝土地面、金刚砂地面以及老地面改造。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
本发明一种陶瓷树脂超耐磨地坪，所述地坪自下而上依次包括基层1、陶瓷超聚合渗凝底部加强层2、陶瓷超聚合耐磨自流平层3和聚氨酯超耐磨层4；
在更进一步地实施例中，所述陶瓷超聚合耐磨自流平层3包括有色体系材料或者透明体系材料；所述有色体系材料包括无溶剂超聚合聚氨酯树脂、无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂、多元醇色浆和超聚合陶瓷耐磨骨料；所述透明体系材料包括无溶剂超聚合聚氨酯树脂、无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂和超聚合陶瓷耐磨骨料。
在更进一步地实施例中，所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂的制备方法为：在20-80℃下，将2:1重量份材料的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合，并加入二元醇和二月桂酸二正丁基锡于60-120℃反应4-6h后降至室温；在上述反应溶液中继续添加中和剂和水进行分散，再加入扩链剂进行扩链反应2-4h后，降至室温，得到无溶剂超聚合聚氨酯树脂。
在更进一步地实施例中，所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂包括重量份比值为（2-3）：（1-2）：（1-4）的氨基环三聚磷腈、乙烯基三胺和二乙烯三胺的混合物。
这种陶瓷树脂超耐磨地坪的制备方法，主要包括以下步骤：（1）将基层1深度打磨清理除油；（2）用砂浆修补基层1；（3）用陶瓷超聚合渗凝底涂层形成陶瓷超聚合渗凝底部加强层2；（4）利用陶瓷超聚合超耐磨自流平材料涂抹形成陶瓷超聚合超耐磨自流平层；（5）最上层涂抹聚氨酯超耐磨材料形成聚氨酯超耐磨层4。
在更进一步地实施例中，所述陶瓷超聚合耐磨自流平层3涂料的制备方法为：将超聚合陶瓷耐磨骨料加入无溶剂超聚合聚氨酯树脂中搅拌均匀，随后加入无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂即得到涂料。
在更进一步地实施例中，所述陶瓷超聚合渗凝底部加强层2的厚度为0.01-5mm。
在更进一步地实施例中，所述陶瓷超聚合耐磨自流平层3的厚度为2-6μm。
在更进一步地实施例中，所述聚氨酯超耐磨层4的厚度为0.1-2μm。
下面用具体的实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
（1）无溶剂超聚合聚氨酯树脂的制备：在50℃下，将2:1重量份材料的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合，并加入0.5份的二元醇和0.1份的二月桂酸二正丁基锡于90 ℃反应5 h后降至室温；在上述反应溶液中继续添加0.05份的中和剂和1.2份水进行分散，再加入扩链剂进行扩链反应3 h后，降至室温，得到无溶剂超聚合聚氨酯树脂；
（2）超聚合陶瓷耐磨骨料的制备：将重量份比值为1:3:5:2的沥青、凹凸棒土、二氧化硅和氧化铝混合后在1000 ℃煅烧4.5 h后得到骨料；
（3）陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料的制备：将超聚合陶瓷耐磨骨料15份加入43份无溶剂超聚合聚氨酯树脂中搅拌均匀，随后加入8份无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂即得到涂料；其中，所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂包括重量份比值为（2）：（1）：（3）的氨基环三聚磷腈、乙烯基三胺和二乙烯三胺的混合物。
实施例2
（1）无溶剂超聚合聚氨酯树脂的制备：在20℃下，将2:1重量份材料的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合，并加入0.5份的二元醇和0.1份的二月桂酸二正丁基锡于60 ℃反应4 h后降至室温；在上述反应溶液中继续添加0.05份的中和剂和1.2份水进行分散，再加入扩链剂进行扩链反应2 h后，降至室温，得到无溶剂超聚合聚氨酯树脂；
（2）超聚合陶瓷耐磨骨料的制备：将重量份比值为1:3:5:2的沥青、凹凸棒土、二氧化硅和氧化铝混合后在1000 ℃煅烧4 h后得到骨料；
（3）陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料的制备：将超聚合陶瓷耐磨骨料15份加入43份无溶剂超聚合聚氨酯树脂中搅拌均匀，随后加入8份无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂即得到涂料；其中，所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂包括重量份比值为（2）：（1）：（1）的氨基环三聚磷腈、乙烯基三胺和二乙烯三胺的混合物。
实施例3
（1）无溶剂超聚合聚氨酯树脂的制备：在80℃下，将2:1重量份材料的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合，并加入0.5份二元醇和0.1份二月桂酸二正丁基锡于120 ℃反应6 h后降至室温；在上述反应溶液中继续添加0.05份中和剂和0.2份水进行分散，再加入扩链剂进行扩链反应4h后，降至室温，得到无溶剂超聚合聚氨酯树脂；
（2）超聚合陶瓷耐磨骨料的制备：将重量份比值为1:3:5:2的沥青、凹凸棒土、二氧化硅和氧化铝混合后在1000 ℃煅烧5 h后得到骨料；
（3）陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料的制备：将超聚合陶瓷耐磨骨料15份加入43份无溶剂超聚合聚氨酯树脂中搅拌均匀，随后加入8份无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂即得到涂料；其中，所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂包括重量份比值为（3）：（2）：（4）的氨基环三聚磷腈、乙烯基三胺和二乙烯三胺的混合物。
对比例1
（1）无溶剂超聚合聚氨酯树脂的制备：在50℃下，将2:1重量份材料的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合，并加入0.5份二元醇和0.1份二月桂酸二正丁基锡于90 ℃反应5 h后降至室温；在上述反应溶液中继续添加0.05份中和剂和0.2份水进行分散，再加入扩链剂进行扩链反应3 h后，降至室温，得到无溶剂超聚合聚氨酯树脂；
（2）超聚合陶瓷耐磨骨料的制备：将重量份比值为1:2的沥青和氧化铝混合后在1000 ℃煅烧4.5 h后得到骨料；
（3）陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料的制备：将超聚合陶瓷耐磨骨料15份加入43份无溶剂超聚合聚氨酯树脂中搅拌均匀，随后加入8份无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂即得到涂料；其中，所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂包括重量份比值为（2）：（1）：（3）的氨基环三聚磷腈、乙烯基三胺和二乙烯三胺的混合物。
与实施例1不同，对比例1中超聚合陶瓷耐磨骨料的制备方法不同。
对比例2
（1）无溶剂超聚合聚氨酯树脂的制备：在50℃下，将2:1重量份材料的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合，并加入0.5份二元醇和0.1份二月桂酸二正丁基锡于90 ℃反应5 h后降至室温；在上述反应溶液中继续添加0.05份中和剂和0.2份水进行分散，再加入扩链剂进行扩链反应3 h后，降至室温，得到无溶剂超聚合聚氨酯树脂；
（2）超聚合陶瓷耐磨骨料的制备：将重量份比值为1:3:5:2的沥青、凹凸棒土、二氧化硅和氧化铝混合后在1000 ℃煅烧4.5 h后得到骨料；
（3）陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料的制备：将超聚合陶瓷耐磨骨料15份加入43份无溶剂超聚合聚氨酯树脂中搅拌均匀，随后加入8份无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂即得到涂料；其中，所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂包括重量份比值为（2）：（1）的氨基环三聚磷腈和乙烯基三胺的混合物。
与实施例1不同，对比例2中固化剂为重量份比值为（2）：（1）的氨基环三聚磷腈和乙烯基三胺的混合物。
上述实施例1-3中均是由透明体系材料制备的陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料，若需要制备有色体系的陶瓷超聚合耐磨自流平涂料，则只需在上述透明体系中添加多元醇色浆，如聚醚多元醇色浆料PO即可。
对于实施例1中所制备得到的陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料进行物理性能测试，结果如下表1所示：
对于实施例1-3和对比例1-2中所制备得到的陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料进行耐化学品测试，结果如下表所示：
其中，E=优秀，持续7天实验；G=良好，持续72小时实验；NR=不能抵抗或者根本不能抵抗此化学物质；
由上述结果可知，实施例1中制备得到的陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料具有超越一般树脂类材料的耐磨性能，具有优异的耐候性、抗划伤性能；且能耐多种腐蚀介质和溶剂；铅笔硬度高达7H，可用洗地机频繁清，具有易清洁性；
此外，在对比实施例1-3和对比例1-2中制得的涂料耐化学品性能数据后，结果表明实施例1-3中的耐化学品性能在连续7天的实验后抗化学品性能优异，在对原料和制备方法调整后的对比例1-2中制得的涂料耐化学品性能下降，且对很多化学品材料显示出不能抵抗或者根本不能抵抗此化学物质的性能，这表明了本发明中提供的陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料具有优异的耐磨性能和耐化学品性能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (1)
1.一种陶瓷树脂超耐磨地坪，其特征在于，所述地坪自下而上依次包括基层、陶瓷超聚合渗凝底部加强层、陶瓷超聚合耐磨自流平层和聚氨酯超耐磨层；所述陶瓷超聚合耐磨自流平层包括有色体系材料或者透明体系材料；所述有色体系材料包括无溶剂超聚合聚氨酯树脂、无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂、多元醇色浆和超聚合陶瓷耐磨骨料；所述透明体系材料包括无溶剂超聚合聚氨酯树脂、无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂和超聚合陶瓷耐磨骨料；所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂的制备方法为：在20-80℃下，将2:1重量份材料的聚酯多元醇和聚醚多元醇混合，并加入二元醇和二月桂酸二正丁基锡于60-120℃反应4-6h后降至室温；在上述反应溶液中继续添加中和剂和水进行分散，再加入扩链剂进行扩链反应2-4h后，降至室温，得到无溶剂超聚合聚氨酯树脂；所述无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂包括重量份比值为(2-3)：(1-2)：(1-4)的氨基环三聚磷腈、乙烯基三胺和二乙烯三胺的混合物；
所述陶瓷超聚合渗凝底部加强层的厚度为0.01-5mm；
所述陶瓷超聚合耐磨自流平层的厚度为2-6μm；
所述聚氨酯超耐磨层的厚度为0.1-2μm；
所述陶瓷树脂超耐磨地坪的制备方法，步骤包括：(1)将基层深度打磨清理除油；(2)用砂浆修补基层；(3)用陶瓷超聚合渗凝底涂层形成陶瓷超聚合渗凝底部加强层；(4)利用陶瓷超聚合超耐磨自流平材料涂抹形成陶瓷超聚合超耐磨自流平层；(5)最上层涂抹聚氨酯超耐磨材料形成聚氨酯超耐磨层；所述陶瓷超聚合耐磨自流平层涂料的制备方法为：将超聚合陶瓷耐磨骨料加入无溶剂超聚合聚氨酯树脂中搅拌均匀，随后加入无溶剂超聚合聚氨酯树脂固化剂即得到涂料。
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