目前,國內(nèi)機(jī)場、賓館、星級(jí)酒店、會(huì)議中心、展覽館等大型公共建筑以及高級(jí)私人住宅地面的裝飾裝修多采用水磨石、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(jìn)行圖案設(shè)計(jì)的難度大;而采用不飽和聚酯樹脂合成的人造大理石板在制作過程中由于不飽和聚酯樹脂固化收縮率大的弊病,使得預(yù)制好的板材存在平整度差的缺點(diǎn);同時(shí)這些材料剛性太強(qiáng),不耐沖擊。由于整體環(huán)氧樹脂地坪具有不起灰,整體無縫,不滲漏,容易清洗,不會(huì)存積塵埃和細(xì)菌;機(jī)械強(qiáng)度高,耐磨損,耐沖擊;耐酸、堿、鹽、汽油、機(jī)油柴油等化學(xué)品等特性,使得環(huán)氧樹脂地坪得到了廣泛的應(yīng)用。目前開發(fā)的整體無縫環(huán)氧樹脂地坪主要有0·2~0·5mm薄涂型、1~5mm砂漿(包括彩砂)型、1~3mm的自流平型等[1]。這些地坪均采用逐層施工的方式,同一平面層的顏色單一,不能設(shè)計(jì)藝術(shù)圖案于地坪中,缺乏欣賞價(jià)值和美學(xué)效果,而且這些地坪采用石英砂和石英粉作為主要填料,厚度局限于5mm以下,導(dǎo)致其使用年限一般在15年以下,需要經(jīng)常修補(bǔ)或翻新;再者,這些地坪涂料的底漆和面漆一般采用滾涂或刷涂施工,需要在較低黏度下進(jìn)行,因此配方中大多含有對(duì)環(huán)境造成污染的有機(jī)溶劑,不利于環(huán)境保護(hù)。由于以上傳統(tǒng)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(fā)一種無毒環(huán)保環(huán)氧磨石地坪材料,取代目前國內(nèi)外各種高檔豪華的地面裝飾材料是一種發(fā)展趨勢(shì)。

    1實(shí)驗(yàn)

    本研究地坪主要成膜物質(zhì)采用低黏度環(huán)氧樹脂和自制的環(huán)氧加成改性的環(huán)脂胺類無溶劑固化劑。這種高裝飾性的環(huán)氧磨石地坪主要通過以下步驟制成。

    (1)地面經(jīng)過打磨、除塵、整固等預(yù)處理后,采用無溶劑環(huán)氧清漆或水性環(huán)氧清漆刮涂打底,涂料用量為0·1~0·3kg/m2。

    (2)底漆實(shí)干后用無溶劑低黏度環(huán)氧樹脂摻石英砂和(或)石英粉制成砂漿漆刮涂。

    (3)制作圖案層:對(duì)于面積較大的大塊圖案,則按預(yù)先設(shè)計(jì)好的圖案式樣將模具用環(huán)氧膠或其他高強(qiáng)度粘接劑粘接在砂漿層上,然后往模具中澆注攤鋪無溶劑環(huán)氧磨石地坪漿料而后震動(dòng)抹平,邊角處采用手工操作,攤鋪厚度高出圖案層設(shè)計(jì)厚度0·2~0·3mm;對(duì)于面積較小的小塊圖案,則預(yù)先用容易拿捏變形且易脫模的材料根據(jù)設(shè)計(jì)圖案式樣做成模具,再往模具內(nèi)澆注無溶劑環(huán)氧磨石漿料,手工抹平,固化脫模后再將其用強(qiáng)力環(huán)氧膠或其他高強(qiáng)度膠粘劑粘接到砂漿層上。

    (4)在圖案層外側(cè)整體澆注攤鋪漿料顏色和(或)磨石集料明顯不同于圖案層的無溶劑環(huán)氧磨石地坪漿料,直至高出圖案層的高度0·2~0·3mm,震動(dòng)抹平,邊角機(jī)械不到之處采用手工操作。圖案層與圖案外側(cè)澆注漿料共同構(gòu)成磨石層。

    (5)固化24h后,用打磨機(jī)全盤打磨至少2遍后,再用細(xì)砂紙打磨至少1遍,使表面平整,無突起。在5~15℃施工時(shí)采用冬用型固化劑或加固化促進(jìn)劑。

    (6)吸塵后滿刮無溶劑環(huán)氧樹脂透明涂料至少2道,以填補(bǔ)磨石層中留下的孔隙,增加涂層的致密性。每遍施工間隔為6~10h,在5~15℃施工時(shí)采用冬用型固化劑或加固化促進(jìn)劑,此步驟涂料總用量為0·4~0·6kg/m2。

    (7)待最后1遍透明漆料至少固化3天以后,至少滿打1遍水性液體地板蠟進(jìn)行保養(yǎng)。圖1是環(huán)氧磨石地坪施工剖面圖。

    2結(jié)果與討論

    2.1基料體系的確定

    由于涂料系統(tǒng)采用無溶劑配方設(shè)計(jì),這就要求環(huán)氧樹脂和固化劑必須不含溶劑,且黏度低,標(biāo)準(zhǔn)的液態(tài)環(huán)氧樹脂如E51、828、NY128是應(yīng)用最普遍的低黏度環(huán)氧樹脂,直接用標(biāo)準(zhǔn)的液態(tài)環(huán)氧樹脂和自制無溶劑固化劑(由低相對(duì)分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂加成改性的環(huán)脂胺固化劑,活潑氫當(dāng)量為113g/mo配合后黏度較高,其作為底漆施工時(shí)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(shí),當(dāng)摻和石英粉等填料后黏度較高,刮涂施工困難。而且標(biāo)準(zhǔn)液態(tài)環(huán)氧樹脂和自制固化劑配合后適用期較短,短的適用期通常給施工帶來浪費(fèi),為了改善這種情況,在環(huán)氧樹脂組分中加入活性稀釋劑和分散劑,經(jīng)過試驗(yàn),加入了約占環(huán)氧樹脂質(zhì)量10%的含硅的雙官能團(tuán)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(huán)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(duì)環(huán)氧樹脂性能的影響。

    分子質(zhì)量約為2420g/mo,l在25℃時(shí)黏度為40mPa·s。含硅的環(huán)氧活性稀釋劑E-Si2330的加入,降低了環(huán)氧樹脂的黏度,而且減緩了環(huán)氧樹脂的固化速度,使環(huán)氧樹脂易于潤濕填料和磨石集料,而且其本身由于具有環(huán)氧基團(tuán)可以和固化劑反應(yīng),不會(huì)揮發(fā)造成環(huán)境污染,也不會(huì)存留在漆膜里面緩慢釋放;其參與反應(yīng)后在樹脂體系中引入了硅原子,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(huì)降低涂料的耐化學(xué)性和機(jī)械強(qiáng)度。分散劑的加入使得環(huán)氧樹脂分子之間的作用力一部分變成了環(huán)氧樹脂與分散劑的作用力,削弱了環(huán)氧樹脂的分子間力,使得樹脂黏度進(jìn)一步降低。而且分散劑可以幫助潤濕填料和磨石集料,有利于施工。

    2.2環(huán)氧磨石集料的選擇

    高裝飾性環(huán)氧磨石地坪的磨石集料是實(shí)現(xiàn)裝飾性效果的主要載體,應(yīng)該堅(jiān)硬耐磨,色彩鮮艷,搭配得當(dāng)。碎貝殼片、玻璃碎片、碎塑料片、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(jù)澆注磨石層的厚度確定,一般集料的最大粒徑應(yīng)比磨石層厚度小1mm左右,以免給機(jī)械抹平帶來困難。集料一般需要級(jí)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。

    2.3環(huán)氧磨石漿料顏基比的確定

    顏基比過高,集料潤濕不完全,涂層的機(jī)械強(qiáng)度下降,增加了上層環(huán)氧透明涂料的用量;顏基比過低,使得施工材料成本上升明顯。在施工實(shí)踐中,環(huán)氧磨石漿料的顏基比可控制在4~8,在集料較少,需制作透明層的工程中,顏基比也可達(dá)到1~2。表3是一種竣工后的環(huán)氧磨石地坪物理技術(shù)指標(biāo)。

    2.4環(huán)氧磨石漿料平整度的控制

    在普通水泥地面或環(huán)氧工業(yè)地坪中,通常采用鋁條靠尺來找平,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后,就比較難于處理,打磨、拋光設(shè)備也只能做到局部平整,在施工環(huán)氧磨石漿料時(shí),我們利用PENTAXPLP-601(HV)型激光找平儀對(duì)地坪進(jìn)行激光找平,可以使?jié)沧⒌沫h(huán)氧磨石地坪達(dá)到很高的平整度,整體誤差不超過1cm。

    激光找平的工作原理是激光發(fā)射器發(fā)出的旋轉(zhuǎn)光束,在作業(yè)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(jī)作業(yè)時(shí)平整地坪的基準(zhǔn)平面,光面可以呈水平,也可以與水平呈一傾角(用于斜坡平整作業(yè))。激光接收器接收光信號(hào),并將中光點(diǎn)與基準(zhǔn)光平面之間的高差以聲信號(hào)形式反饋給攤鋪機(jī)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(dá)到平整地坪的目的。

    2.5環(huán)氧磨石圖案層制造技術(shù)

    環(huán)氧磨石地坪中的圖案設(shè)計(jì)使得整體無縫地坪的實(shí)用性和藝術(shù)觀賞性得到了完美結(jié)合,其制作技術(shù)直接影響到地坪的美感。本項(xiàng)目中圖案采用鑲嵌式設(shè)計(jì),圖案層鑲嵌在整個(gè)環(huán)氧磨石層中,使得圖案不易磨損,耐久性好。在進(jìn)行圖案設(shè)計(jì)時(shí),圖案面積大小不一是經(jīng)常遇到的情況。對(duì)于面積較大的大塊圖案,按預(yù)先設(shè)計(jì)好的圖案式樣在地坪上安置模具,模具采用薄的金屬條或塑料條制成,用強(qiáng)力環(huán)氧膠或其他強(qiáng)度高的膠粘劑將模具固定在砂漿層上;然后往模具中澆注攤鋪含有諸如貝殼、玻璃片、塑料片、碎彩石等磨石集料的無溶劑環(huán)氧磨石地坪漿料,機(jī)械震動(dòng)抹平,邊角處采用手工操作,以免機(jī)器破壞模具導(dǎo)致溢流,攤鋪厚度應(yīng)高出要求厚度0·2~0·3mm。對(duì)于面積較小的小塊圖案,則預(yù)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(nèi)澆注上述無溶劑環(huán)氧磨石漿料,根據(jù)圖案設(shè)計(jì)要求,漿料所含集料可以不同于大圖案,手工抹平;固化脫模后再將其用強(qiáng)力環(huán)氧膠或其他高強(qiáng)度膠粘劑粘接到砂漿層上。硅橡膠很適合做這種小型模具的材料,也可采用其他能滿足要求的柔軟橡膠[1]。待大小圖案制作完畢,用攤鋪機(jī)在圖案外澆注攤鋪顏色和(或)磨石集料明顯不同于圖案層的無溶劑環(huán)氧磨石地坪漿料直至略高于圖案層的高度,機(jī)械震動(dòng)抹平,邊角機(jī)械不到之處采用手工操作。固化后全盤打磨平整。磨石層的厚度可以根據(jù)造價(jià)和使用壽命等因素進(jìn)行設(shè)計(jì),因磨石漿料采用無溶劑配方,一次施工厚度可達(dá)20mm。當(dāng)設(shè)計(jì)厚度在10mm以上時(shí),預(yù)計(jì)使用壽命可超過20年。

    3結(jié)語

    高裝飾性環(huán)氧磨石地坪全部采用無溶劑配方或水性配方設(shè)計(jì),減少了環(huán)境污染以及施工時(shí)對(duì)人體的傷害;圖案層制作時(shí)對(duì)于小面積的小塊圖案,采用無溶劑環(huán)氧磨石漿料預(yù)先固化脫模后再粘接到地面的方式制造,避免了對(duì)小塊圖案也要安置模具進(jìn)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(huán)保、耐磨、耐沖擊、耐水、耐酸、耐堿等耐化學(xué)藥品及油漬侵蝕,經(jīng)久耐用。更因其含鑲嵌式圖案,使該地坪的藝術(shù)觀賞性和實(shí)用性得到了完美結(jié)合,圖案穩(wěn)定,不易磨蝕。

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