新一代工業地坪-聚氨酯地坪
隨著現代工業的發展對于地坪提出了越來越嚴格的要求。各類功能性聚氨酯地坪技術得以高速發展。其中,典型的產品技術為水性聚氨酯砂漿和雙組分無溶劑聚氨酯自流平地坪材料。尤其是雙組分無溶劑聚氨酯自流平在材料性能,如裂縫橋接性能、應用溫度范圍、耐沖擊性能、耐黃變性能、耐磨性能、耐化學腐蝕測試結果,可以彌補現有環氧地坪存在一些缺陷,同時施工方法與環氧地坪相似。作為新一代工業地坪,代表了目前地坪技術發展的趨勢。
環氧地坪涂料最早是由德國于20世紀30年代發明,經歷80多年的發展,環氧地坪以其耐磨、抗化學腐蝕等優異的性能得以最為廣泛應用,兼具美化整體建筑,保證建筑風格一致。推動現代工業的建設作出了巨大貢獻。
同時,現代工業的發展對于地坪提出了越來越嚴格的要求。如制造行業多層生產用房、化工原料管線泵送等。聚氨酯樹脂自1937年由拜耳公司發明。直至20世紀80年代后,各類功能性聚氨酯地坪技術得以高速發展。其中,典型的產品技術為水性聚氨酯砂漿和雙組分無溶劑聚氨酯自流平地坪材料。尤其是雙組分無溶劑聚氨酯自流平在材料性能,如裂縫橋接性能、應用溫度范圍、耐沖擊性能、耐黃變性能、耐磨性能、耐化學腐蝕測試結果,可以彌補現有環氧地坪存在一些缺陷,同時施工方法與環氧地坪相似。作為新一代工業地坪,代表了目前地坪技術發展的趨勢。
環氧地坪使用多年來,常見的缺陷可以歸納以下4個方面。
作為結構基礎的混凝土,由于熱脹冷縮、設備頻繁振動 等因素,表面容易出現裂縫。環氧樹脂為熱固型樹脂,機械強度高,但彈性差。因而彌補混凝土裂縫有限,導致環氧地坪出現反射裂縫,形成脫落起皮。(圖1)
在生產區域,倉庫等需要處理貨物的區域,由于貨物周轉、叉車、設備轉移等,容易對環氧地坪表面刮擦,尤其是車輛胎痕。(圖2)
貨物和設備砸落地面,是生產過程中常見現象。環氧地坪在這樣工況環境下使用,導致坑洼和脫落。(圖3)
日光中的紫外線能夠破壞環氧樹脂的分子鏈段。長期暴露在紫外線下,環氧地坪會出現褪色/黃變的問題。(圖4)
圖1:裂縫
圖3:沖擊
圖2:刮擦
圖4:黃變
黃變
任何化學材料產品性能差異,其主要原因是兩者化學結構的不同導致。環氧與聚氨酯也是一樣。例如黃變:環氧樹脂接觸紫外線而引起的黃變,主要因素是樹脂中存在的苯環,芳香族化合物發生熱氧降解,使樹脂呈現黃色。
韌性
聚氨酯含有較多的脂肪族長鏈,比較柔順。環氧樹脂含有許多苯環,剛性鏈多。那樣聚氨酯樹脂硬度可以從體現出彈性體至熱塑材料。
西卡公司對于環氧與聚氨酯分別進行了性能測試:
裂縫橋接性能結果:聚氨酯裂縫橋接優于環氧5倍。裂縫達到0.2mm時,環氧地坪斷裂。(圖5/6)裂縫達到1mm時,聚氨酯斷裂。(圖7/8)
圖5:環氧地坪斷裂
圖7::聚氨酯地坪斷裂
圖6
圖8
拉伸強度/斷裂延伸率是表征材料機械性能的主要指標。(請見圖9)結果:聚氨酯樹脂的斷裂延伸率是環氧樹脂的5倍,且拉伸強度基本相同。(請見表1)
表一:環氧與聚氨酯拉伸強度對比
環氧 | 聚氨酯 | |
拉伸強度(平均值) | 14 Mpa | 12 Mpa |
斷裂伸長率(平均值) | 14% | 74% |
圖9:拉伸
熱處理:聚氨酯在高溫處理后,強度上升,保持彈性。機械性能穩定。
低溫柔性:環氧彎折30mm圓棒后斷裂(圖10)。聚氨酯彎折10mm圓棒后無裂紋(圖11)。
圖10
圖11
耐黃變測試:環氧發現嚴重黃變,聚氨酯未發現黃變和褪色(圖13)
圖12:UV輻射箱
表二:環氧與聚氨酯抗沖擊對比
1m高度 | 2m高度 | |
環氧 | 凹痕直徑10mm | 凹痕直徑12mm,有裂痕 |
聚氨酯 | 痕跡消失 | 痕跡不明顯 |
圖13:左為環氧,右為聚氨酯
圖14:沖擊試驗
耐磨結果:聚氨酯的磨耗失重是環氧的50%
耐化學沾染聚氨酯的耐化學沾染性能要優于環氧。(圖15/16)
圖15:環氧試件
圖16:聚氨酯試件
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