專利名稱：環(huán)氧樹脂砂漿組合物及其在混凝土表面上涂層的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂砂漿組合物及其在混凝土表面涂層的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及用作涂飾混凝土表面時為了加強表面和改善外部特征的材料的環(huán)氧樹脂砂漿組合物，其中所述環(huán)氧基樹脂轉(zhuǎn)化為具有低粘度的不流動性而顯示雙晶現(xiàn)象。當這樣制備的不流動的樹脂組合物與天然的、人造的、有色的硅砂或無機化合物混合用于在地面、墻壁、斜面和彎曲的混凝土表面上進行砂漿施工時，它能夠填充內(nèi)部的空隙因而在保持最初的形狀的同時允許抹灰方法中充分的自由。此外，當通過使用機器在混凝土表面上同時進行鋪設和壓力抹灰時，可以形成標準化的砂漿表面從而大大改善物理性能和可加工性。
背景技術：
通?；瘜W樹脂，特別是環(huán)氧樹脂，由于其優(yōu)良的物理性能，涂飾混凝土地面時廣泛用作增強和改善外部結(jié)構(gòu)的材料。
進行地面施工例如涂層、襯里、樹脂砂漿等的方法中，樹脂砂漿法由于其出眾的物理性能產(chǎn)生半永久性結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品而應用最廣泛。然而，樹脂砂漿法中有一些缺點例如與混凝土地面粘合不充分、施工步驟復雜、涂飾狀態(tài)不精細。
為補救涂飾方法中不精細的涂飾狀態(tài)，本發(fā)明的發(fā)明人嘗試應用韓國專利0145117中公開的環(huán)氧樹脂砂漿組合物。然而，由于此方法相當復雜的施工步驟被認為是相當無效率的，因而測試了其他改善缺點的方法。
環(huán)氧樹脂砂漿施工方法的通常過程包括1)混凝土地面(基底)的噴砂；2)底涂層；3)鏟刮；4)鋪設；5)壓制成形抹灰；6)增強涂層；7)表面涂飾；和8)末道涂層。
本發(fā)明人的Thiso-type涂層施工方法包括1)混凝土地面(基底)的噴砂；2)底涂層；3)鏟刮；4)鋪設砂漿；5)壓制成形抹灰；6)增強涂層；7)Thiso-type涂層；和8)表面涂飾和末道涂層。此方法提供改善的精細度和可加工性，然而，仍存在改善例如縮短施工周期和方法步驟的空間。
如所述，環(huán)氧樹脂砂漿表面施工法為全世界廣泛使用。然而，此方法與常規(guī)方法非常相似，因而需要發(fā)展在質(zhì)量、施工可加工性和成本方面更具競爭力的方法。
通常使用環(huán)氧樹脂的施工方法中，具有中等水平粘度的樹脂與人造硅砂或有色硅砂混合，然后在混凝土地面上鋪展約3至約5毫米的厚度，接著使用精軋機壓制成形抹灰。上述方法中使用的樹脂有良好的流動性，具有中等水平粘度，與硅砂混合良好，也提供較容易的壓制成形抹灰。然而，它的缺點是只可能在使用預定的相對硅砂的量少量的樹脂時抹灰和維持砂漿層的形狀。也就是說，從功效角度出發(fā)，考慮到物理性能，它需要因為高粘度或保持高粘度狀態(tài)而具有粘結(jié)性以抑制流動性。然而，不流動的樹脂大量充滿無機材料(除硅砂外)，由于其粘性和不透明性難以獲得合乎需要的抹灰或其最終產(chǎn)品。因而，常規(guī)方法不能減少方法步驟或提供精細的表面。
使用環(huán)氧樹脂砂漿的常規(guī)方法中，約10至約12重量份的樹脂與100重量份的硅砂混合形成砂漿層，它的施工局限在地面上。如果樹脂含量高于上述含量，由于其粘性它不可能進行施工，也不能形成合乎需要的表面形狀，因為樹脂指向具有較低高度的一邊。
通過使用依照上述混合比例的上述樹脂和硅砂的混合物形成的砂漿表面在固化后可能具有空隙，因而必須使用約15至約20重量份的樹脂與約100重量份的硅砂混合的混合物通過滲透穿過表面充滿空隙。然后在固化完全后使用約3重量份的樹脂/每約100重量份的硅砂的混合物進行表面涂飾和末道涂層以最終獲得合乎需要的表面。通常，作為復雜施工步驟的結(jié)果完成的表面具有較高的物理強度，也具有合乎需要的半永久性功能。盡管產(chǎn)生優(yōu)良物理性能的此方法可以保護產(chǎn)生的混凝土表面以免風化，它的施工方法相當復雜，當表面相當大時也不可能在整個表面上建立均勻的物理性能。此外，它常常造成不精細的涂飾表面，砂漿層可能從表面層脫落因而增加對進行的有缺陷施工的索賠和其產(chǎn)生的費用。
提到可以通過有機材料和無機材料之間理想的粘合結(jié)構(gòu)及其理想的混合比例最優(yōu)化的環(huán)氧樹脂砂漿組合物的組分的作用和特征，在硅砂的晶體結(jié)構(gòu)之內(nèi)形成具有高強度的可以吸收樹脂的空隙。此外，當空隙用組合物充滿時，由此看起來有高度的整體性。通常，有機材料和無機材料之間合適的混合比例可以獲得物理性能的增加。
在常規(guī)環(huán)氧樹脂組合物中，原則上物理性能的最優(yōu)化通過無機填料、碳酸鈣、二氧化硅、滑石的混合組成和通過粉碎到約3至約3.5μm尺寸限制而進行。然而，在襯料或涂料中基于100重量份的樹脂使用大于30重量份的無機填料，導致物理性能的惡化。
同時，當形成的組合物中包含基于100重量份的樹脂約350至約400重量份的硅砂作為無機材料時，由具有合適尺寸的直徑約1mm的晶體顆粒組成的硅砂可以展示優(yōu)良的物理性能。通過加入增加量的無機填料到樹脂中改善強度的組合物優(yōu)選的實施方案已經(jīng)依照ASTM D 695測試。例如，無機填料在粉碎之后加入的量約30重量份基于100重量份的樹脂，其后固化，產(chǎn)生的壓縮強度為650kg/cm2。當包含約350至約400重量份的尺寸約1mm的用作無機材料的硅砂(基于100重量份的環(huán)氧樹脂)的樹脂砂漿組合物固化后，使用的硅砂為人造硅砂時產(chǎn)生的壓縮強度為約900至約950kg/m2，而使用的硅砂是天然硅砂時壓縮強度為約1,100至約1,200kg/cm2。因而，明確的是由上述方法產(chǎn)生的壓縮強度比基本混凝土的大約4至5倍。
然而，經(jīng)通常的復雜施工方法進行表面施工時，即使使用上述包含樹脂與硅砂之間最優(yōu)化的混合比例的組合物，也常常造成不精細的表面和惡化的物理性能，因為不可能得到樹脂與硅砂之間約100∶350至約100∶400的最佳混合比例。因而，在實際施工場所遇到的實際問題(包括混凝土地面與涂料組合物之間的粘結(jié)性問題)在下面描述。
樹脂砂漿施工方法包括在混凝土地面上鋪設厚度約3至約5mm的涂層組合物和壓制成形抹灰。在這種方法中，如果樹脂含量超過12重量份(基于100重量份的硅砂砂漿)，它有幾個嚴重缺點，由于樹脂的流動性它不能成形，由于它的粘性不能進行抹灰工作，也不能有效地滲透和填充內(nèi)部的空隙。此外，由于滲透樹脂的自流平性能，它指向具有較低高度的一邊，因而導致樹脂與硅砂之間均勻的排列，按原狀顯露砂漿層的彎曲表面，然后需要添加另外的樹脂以提供平坦的表面完成施工步驟。此方法相當復雜，因為它需要許多昂貴的材料，所以也是無效率的。此外，產(chǎn)生的表面不是精細的而是粗糙的露出彎曲表面，因而顯示出質(zhì)量上的缺陷。
近來，提出了補救表面不精細狀態(tài)(在建立砂漿層后由通過滲透增強的步驟產(chǎn)生)的方法，通過與粉碎的硅砂混合以致樹脂在增強過程中不能滲透，因而只作為涂飾方法覆蓋表面層。然而，此方法的不利之處在于物理性能大大惡化，因為內(nèi)部的空隙沒有用樹脂填充，此方法的應用只限于地面施工。此外，產(chǎn)生的不精細的表面妨礙有色硅砂的使用，因而砂漿法的功能和性質(zhì)惡化了許多。
此外，為了在混凝土地面上獲得機械性能在通過形成第二涂層維護物理性能時，由于與地面的親和力具有整體性是重要的。
迄今為止，粘合劑(底漆)已用于增加粘結(jié)性，然而，這些粘合劑包含低沸點的溶劑，因而對人有害，也不是環(huán)境友好的。事實上，化學樹脂和堿性的混凝土表面二者都是無粘結(jié)性類型，因而樹脂可以履行粘合劑的功能，因為在滲透空隙后在混凝土內(nèi)它圍繞著內(nèi)部的硅砂。然而，由于混凝土結(jié)構(gòu)近來按比例增加，有使用機械化方法的趨勢，這導致稠密表面、高堿度和難以滲入混凝土表面，因而不能具有足夠的粘結(jié)性。此外，由于不正當?shù)沫h(huán)境條件導致的粘結(jié)性降低，相對濕度、水含量和由于早晚溫度不同收縮/膨脹系數(shù)的不一致是脫離的主要原因。
要解決上述提到的砂漿組合物和利用它進行表面施工的問題，本發(fā)明的發(fā)明人認為，不應該把保護和加強混凝土表面的方法當作任選的步驟，而是必要的步驟，在這一點上，他們發(fā)現(xiàn)將通常具有中等水平粘度的樹脂砂漿組合物轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂蟹浅５退降耐该鞫然虿涣鲃拥牟煌该鞫鹊臓顟B(tài)可以使全部施工步驟完整，因而顯著地減少復雜的施工步驟和補救顯露彎曲表面的問題以及樹脂指向具有較低高度的一邊的現(xiàn)象。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當公開于韓國專利0167858的多功能底漆或公開于韓國專利申請10-2002-30103的它的改進變型(兩個專利都由本專利發(fā)明人發(fā)明)在混凝土地面上涂層、固化，然后用于樹脂砂漿施工時，它能夠大大地改善樹脂砂漿層和無粘結(jié)性的混凝土表面之間的粘結(jié)性，也使砂漿施工不必使用底漆能夠在不要求機械性能的墻壁或人行道表面上進行，因而完成本發(fā)明。
此外，在利用可以同時進行鋪設和抹灰工作的機器使得通過通常的手工抹灰或精軋機的施工周期縮短時，本發(fā)明的發(fā)明人也發(fā)現(xiàn)如果電動機與分布器聯(lián)系在一起在地面施工時可以容易地進行鋪設，通過將具有彎曲表面的矩形不銹鋼抹灰刀連接到分布器的前邊，由于它的垂直運動經(jīng)壓力搗固形成平坦的表面。
發(fā)明概述因而，本發(fā)明目的是提供新的環(huán)氧樹脂砂漿組合物，所述組合物能大大縮短施工周期，由于減少需要的材料的使用具有成本效益，由于樹脂和硅砂在砂漿內(nèi)均勻的排列增強的機械性能，也提供精細的涂飾表面。
本發(fā)明另一個目的是提供用于使用環(huán)氧樹脂砂漿組合物的樹脂砂漿施工法的方法。
優(yōu)選實施方案詳述本發(fā)明涉及包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物材料，所述材料與硅砂混合在混凝土地面上涂層，所述組合物包含兩種分別制備的組分(a)100重量份的第一組分樹脂，所述樹脂包含i)約70至約80％重量的環(huán)氧基樹脂；ii)約10至約20％重量的活性稀釋劑；iii)約1至約5％重量的非活性稀釋劑；iv)約1至約5％重量的無機填料；v)約1至約4％重量的聚集劑(thiso-type agent)；vi)約1至約2.5％重量的阻燃劑；和vii)約0.05至約0.1％重量的消泡劑，和(b)約30至約50重量份的第二組分固化劑，所述固化劑包含i)約30至約60％重量的脂族胺；ii)約20至約40％重量的可交換反應促進劑；iii)約5至約20％重量的脂環(huán)族伯胺；iv)約5至約15％重量的促進劑；和v)約1至約8％重量的加成劑。
本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物包含100重量份的低粘度樹脂組分(防止它與硅砂混合時流到或指向一邊)和約30至約50重量份的固化劑(在施工場所與樹脂組分混合)。上述樹脂組合物與通常的樹脂組合物相比具有較低的粘度，因而能夠有助于制備不流動的樹脂組合物，通過將這種不流動的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合產(chǎn)生的樹脂砂漿組合物能用于進行混凝土地面或墻壁表面的施工。
如下文闡明，非常詳細地描述了本發(fā)明。
本發(fā)明涉及包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物，所述組合物與硅砂混合在混凝土地面上涂層，所述組合物包含兩種分別制備的組分(a)100重量份的第一組分樹脂，所述樹脂包含i)約70至約80％重量的環(huán)氧基樹脂；ii)約10至約20％重量的新縮水甘油基單體活性稀釋劑；iii)約1至約5％重量的至少一種選自乙基溶纖劑和二甲苯的非活性稀釋劑；iv)約1至約5％重量的無機填料；v)約1至約4％重量的二氧化硅(silicone dioxide)作為聚集劑；vi)約1至約2.5％重量的五溴二苯醚作為阻燃劑；和vii)約0.05至約0.1％重量的聚硅氧烷作為消泡劑，和(b)約30至約50重量份的第二組分固化劑，所述固化劑包含i)約30至約60％重量的聚氧丙烯胺；ii)約20至約40％重量的苯胺可交換反應促進劑；iii)約5至約20％重量的三亞乙基四胺或亞乙基三胺(ethylenetriamine)；iv)約5至約15％重量的苯基促進劑；和v)約1至約8％重量的環(huán)氧加成劑。
在制備上述組合物時，除了上述活性稀釋劑還可以使用具有環(huán)氧基團的低粘度的單體或聚集劑?？梢杂糜诒景l(fā)明的稀釋劑的實例為新羧酸縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚和脂族3官能環(huán)氧化合物。
聚集劑的實例為二氧化硅和粉碎的Chop Abestos(RG-244)或Garamite觸變劑(BYK Co.，Ltd.，Germany)。然而，石棉本身是致癌材料，因而禁止使用。Garamite觸變劑可以用于制備一些不透明樹脂組合物。
非活性稀釋劑可以加入少于3％(基于100重量份的基礎樹脂)。然而低沸點溶劑例如MK和丙酮不可以在可成形性的砂漿組合物中使用，因為即使當它加入少量時也抑制固化過程。而且，中等或高沸點溶劑例如丁基溶纖劑、醇、MYBK和環(huán)己烷可以約小于3％使用。
本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物包含基礎環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑(單體)、非活性稀釋劑、聚集劑、無機填料、阻燃劑、消泡劑、發(fā)色母體、固化劑、固化促進劑等。本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物的特別特征在于，不象通常的組合物，通過在具有非常低粘度的可流動狀態(tài)下與固化劑混合并用其替代致使組合物不流動。
本發(fā)明的樹脂組合物具有兩種獨立組分，所述組合物包含(a)樹脂組分，所述樹脂組分通過以下步驟制備(i)將基礎環(huán)氧樹脂與活性稀釋劑和非活性稀釋劑混合以降低粘性；(ii)將產(chǎn)生的混合物與可交換聚集劑混合；和(iii)在加入包含脂環(huán)族伯胺的固化劑情況下使得產(chǎn)生的混合物具有不流動性，然后與消泡劑混合；和(b)固化劑，所述固化劑包含(i)可與脂環(huán)族和脂族胺交換的反應促進劑；(ii)固化促進劑；和(iii)加成劑。
上述制備的樹脂組合物的兩種獨立組分原位混合，進一步加入硅砂以制備用于樹脂砂漿施工的樹脂砂漿組合物。
當為了確定的用途需要不透明的組合物時，可以進一步加入無機填料。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)就本發(fā)明的適于砂漿施工法的組合物的可加工性能和物理性能進行很多測試，成功減少了施工步驟(從最初的8步減到4步)。此外，在對人行道、墻壁、階梯、走廊或使用有色硅砂的地方(所有這些不要求機械性能)進行表面施工時，施工步驟減少到2至3步。更進一步，本發(fā)明的組合物顯示各種優(yōu)點能夠減少施工步驟；獲得改善的強度和非常精細的涂飾面；和在使用機器的工作中提供方便。
依照本發(fā)明，當包含樹脂組分和固化組合物的樹脂組合物的兩種分別制備的組分依照預定的混合比例在施工現(xiàn)場混合時，可能獲得降低粘性和較低比重的不流動狀態(tài)下的樹脂組合物，所述樹脂組分包含中等水平液體環(huán)氧基樹脂、活性稀釋劑、非活性稀釋劑、聚集劑、阻燃劑和消泡劑，所述固化組合物包含固化劑、可交換的反應促進劑、脂環(huán)族伯胺、固化促進劑和加成劑。
下文描述了關于本發(fā)明組合物的每種組分含量的優(yōu)選實施方案。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，組合物的第一組分樹脂組分制備如下i)在80℃加熱環(huán)氧基樹脂約30分鐘；ii)將產(chǎn)物加入混合槽，其中加入活性稀釋劑和非活性稀釋劑高速混合約30分鐘；iii)將可交換的聚集劑、阻燃劑、填料和消泡劑加入到上述混合物中并將其產(chǎn)物混合；iv)使用3bon軋輥進行壓力混煉(如果需要透明樹脂組合物就不要加入無機填料)；和v)通過消泡裝置除去泡沫。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，組合物的第二組分固化組分制備如下i)將脂族胺、脂環(huán)族胺和可交換反應促進劑加入反應罐并在其中混合；ii)在40℃加熱混合物并慢慢混合；和iii)進一步加入脂環(huán)族胺。
如此制備的環(huán)氧樹脂組合物的樹脂組分和固化組分的兩種液體型組分優(yōu)選在施工場所將約30至約50重量份的固化組分與100重量份的樹脂組分混合。上述混合比例是基于很多實驗和測試樹脂組分和固化組分之間各種比例的原位應用的結(jié)果所獲得。如果固化組分的含量超過上述含量就不可以獲得產(chǎn)生的組合物的不流動性，同時組合物的物理和機械性能也會惡化，因而不能提供它的功能。事實上，只有依照上述推薦的兩種組分之間的混合比例制備的組合物可以允許變?yōu)椴涣鲃拥?，不具有通常的粘性，因此通過隨后的在施工場所與硅砂原位混合改善它的雙晶現(xiàn)象和可成形性，具有較低的比重，也使砂漿施工得以應用于混凝土地板、墻壁、彎曲位置等的表面。
在制備本發(fā)明的組合物時除了前述的組分還可以加入顏料?？梢约尤氲念伭峡紤]所選擇的顏料的比重或掩蔽能力，通常使用基于100重量份的樹脂組分的約1至30重量份。
如上文所述，本發(fā)明的具有兩種分別制備的液體組分的樹脂組合物可以相當自由地控制它的流動性，因而可以合適地應用于混凝土地板、墻壁、斜坡和彎曲的表面。更具體而言，基于100重量份的硅砂優(yōu)選使用約30重量份的環(huán)氧樹脂組合物。當將上述具有以上提到的混合比例的環(huán)氧樹脂組合物應用于樹脂砂漿施工時，施工層中的所有空隙用樹脂組分充滿，因而徹底地縮短施工周期，改善物理性能和美觀。
在本發(fā)明的其它實施方案中，提供使用本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物的施工方法。盡管本發(fā)明的砂漿施工方法大體上與常規(guī)方法相似。然而，本發(fā)明的方法大大不同于常規(guī)方法之處在于，它使用如上所述的特殊制備的組合物和底漆，和它能夠使用機器。本發(fā)明的方法可以不同的方式應用。
本發(fā)明特別提供通過將環(huán)氧樹脂與硅砂混合，使用砂漿進行表面施工以在需要機械性能的混凝土表面上形成砂漿層的方法，所述方法包括(a)混凝土地面噴砂以除去不規(guī)則物和浮漿皮(laitans)；(b)多功能底漆粘合劑在混凝土地面上涂層；(c)將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合，通過在產(chǎn)生的表面上抹灰形成砂漿層；和
(d)將所述包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物在產(chǎn)生的表面上涂層以形成涂飾層。
在優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供通過將環(huán)氧樹脂與硅砂混合，使用砂漿進行表面施工以在需要機械性能的混凝土表面上形成砂漿層的方法，所述方法包括(a)混凝土地面噴砂以除去不規(guī)則物和浮漿皮；(b)多功能底漆粘合劑在混凝土地面上涂層；(c)將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物鏟刮在產(chǎn)生的表面上；同時將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合，在產(chǎn)生的表面上形成砂漿層；和(d)將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物在產(chǎn)生的表面上涂層以形成涂飾層。
在另一優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供通過將環(huán)氧樹脂與硅砂混合，使用砂漿進行表面施工以在不要求機械性能的混凝土表面上形成砂漿層的方法，所述方法包括(a)混凝土地面噴砂以除去不規(guī)則物和浮漿皮；和(b)將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合，通過在產(chǎn)生的表面上抹灰形成砂漿層。
在更優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供通過將環(huán)氧樹脂與硅砂混合，使用砂漿進行表面施工以在不要求機械性能的混凝土表面上形成砂漿層的方法，所述方法包括(a)混凝土地面噴砂以除去不規(guī)則物和浮漿皮；和(b)將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物鏟刮在產(chǎn)生的表面上；同時將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合，在產(chǎn)生的表面上形成砂漿層。
通過本發(fā)明的砂漿施工形成的砂漿層上涂層的涂飾層可以根據(jù)需要以透明或有色不透明浮雕形式應用。
在其它實施方案中，本發(fā)明涉及混凝土表面的施工方法，其中在混凝土表面上壓制成形抹灰的砂漿表面上硅砂之間的空隙用樹脂充滿。
在應用環(huán)氧樹脂組合物時，通過使用樹脂砂漿組合物在混凝土表面上形成砂漿層之前在需要機械性能的地方涂覆多功能底漆粘合劑。本發(fā)明使用的多功能型底漆優(yōu)選為水溶性3組分多功能底漆粘合劑。例如，優(yōu)選本發(fā)明人公開于韓國專利申請10-2002-0030103中的多功能底漆粘合劑。
在優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供包含三種組分的多功能底漆粘合劑(a)100重量份的樹脂組分，所述樹脂組分包含i)約40至約50％重量的環(huán)氧基樹脂；ii)約25至約35％重量的至少一種選自乙基溶纖劑、丁醇和二甲苯的非活性稀釋劑；iii)約2至約4％重量的E-EPO乳化劑(Cell Chemical Co.，Ltd.，Korea)；iv)約1至約3％重量的二氧化硅聚集劑；v)約0.01至約0.1％重量的聚硅氧烷消泡劑；和vi)約20至約35％重量的水；(b)約30至約40重量份的固化劑，所述固化劑包含i)約60至約70％重量的胺基固化劑；ii)約1至約10％重量的酚基促進劑；和iii)約20至約35％重量的乙基溶纖劑；和(c)約50至約100重量份的填料組分，所述填料組分包含i)約80至約95％重量的水泥；ii)約1至約10％重量的氧化鋁；和iii)約10至約10％重量的氫氧化鈣。
另外，本發(fā)明涉及包含環(huán)氧樹脂和固化組合物的樹脂砂漿組合物，其混合物后來與硅砂聯(lián)合，其中上述環(huán)氧樹脂組分使用約20至約50重量份(基于100重量份的人造或天然硅砂)，優(yōu)選約27至約33重量份的環(huán)氧樹脂組分。如果樹脂含量低于上述含量就會形成與常規(guī)組合物中一樣的空隙，因而降低物理性能。如果樹脂含量超過上述范圍就會導致低劣的可加工性和不精細的施工結(jié)構(gòu)，因為它需要另外的施工步驟填充空隙。
本發(fā)明的砂漿施工方法在此更詳細地描述。本發(fā)明的砂漿施工方法使用環(huán)氧樹脂組合物在提供地板材料的同時加強混凝土表面。更具體而言，上述方法包括a)地面噴砂，所述地面包括鋪開混凝土之后通過精軋機壓實的地面、常規(guī)顏色硬化劑地面、在用混凝土鋪開之后抹灰的地面和其它混凝土結(jié)構(gòu)；b)涂布如上所述的多功能底漆粘合劑以具有約0.1至約0.2mm厚度，接著固化；c)本發(fā)明的不流動環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合然后鋪開于上述底漆層上，其中使用約200至約500重量份的尺寸約0.3至約2mm的硅砂(基于100重量份的環(huán)氧樹脂組合物)，優(yōu)選約350至約400重量份。這里，地面可以涂層的厚度約1mm或以上，墻壁或天花板可以涂層的厚度約10mm。
與通常的砂漿施工相比，本發(fā)明的砂漿施工方法的優(yōu)點在于它提供容易的抹灰，因為組合物不粘，它也提供非常精細的涂飾面而在彎曲表面上不留任何空隙，因而獲得優(yōu)良的物理性能和美觀的外表面。
在本發(fā)明中為了提供砂漿施工中的方便可以應用自動化抹灰方法，所述施工包括在地面以及要求機械性能的部分涂覆底漆并固化；通過使用混合器將環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合制備本發(fā)明的樹脂砂漿組合物；使用機器同時進行鋪設和壓力抹灰。在這里詳細地描述了自動化抹灰方法。本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂依照預定的比例在混合攪拌器中充分地混合，然后將混合物運輸?shù)侥ɑ覚C中的分布器，在這里機器運行時允許它向前運動，在此期間樹脂砂漿組合物在分布器較低的部分向下推出，在適當?shù)目刂葡伦詣愉佋O一定的厚度。更具體而言，提供在分布器后面的橢圓形抹灰刀，由于它垂直的運動通過壓力搗固形成平坦的表面。此外，它可以應用于使用手工抹灰或精軋機的施工方法，施工經(jīng)由4步組成的方法完成。對例如階梯、走廊和墻壁這些不能使用機器的地方，可以使用泥刀。對不要求機械性能的部分，施工方法可以減少到1或2步。
在此描述了關于本發(fā)明不流動的環(huán)氧樹脂組合物的功能和效果。
用于樹脂砂漿施工的通常的樹脂為自流平的，使用其自然的流動性。因而在進行抹灰工作時，硅砂和樹脂必須以100∶10的重量份比例混合。然而，抹灰工作后形成空隙，空隙后來必須要充滿。這是因為如果樹脂含量高于上述比例由于樹脂的流動性砂漿層不能維持它的形狀。此外，因為樹脂是粘性的，它易于粘附抹灰刀，因而不能進行抹灰工作。也就是說，傳統(tǒng)的砂漿施工方法通過維持上述硅砂與樹脂之間100∶10的混合比例的砂漿層具有可加工性，由于在抹灰工作后砂漿內(nèi)保留的空隙，它不能提供初始的機械功能，也易于污染。因而，空隙用樹脂充滿。當空隙用樹脂充滿時允許樹脂形成平坦的表面，也有較高和較低高度的暴露的砂漿層。如果充滿方法的進行主要基于較高高度的表面，方法就變得相當復雜，也就難以獲得合乎需要的表面。
在整個方法中使用的全部樹脂含量為約25至約35重量份(基于100重量份的硅砂)。盡管上述混合比例提供優(yōu)良的物理性能，但是樹脂不能均勻地滲入砂漿層的內(nèi)部。此外，在樹脂堆積的彎曲部分，不可能獲得樹脂和硅砂的均勻排列，因而需要大量額外的樹脂覆蓋暴露的彎曲部分。另外，它有幾個其它缺點總體物理性能不均勻；涂飾表面不精細；不可能使用有色硅砂施工，它的方法非常復雜有許多步驟，因而不是成本有效的。
在使用本發(fā)明的不流動的環(huán)氧樹脂組合物的樹脂砂漿施工法中，由于環(huán)氧樹脂組合物的不流動性，約20至約50重量份的樹脂(環(huán)氧樹脂組合物)可以與100重量份的硅砂立即混合。由于大量樹脂的混合在壓制成形抹灰工作期間樹脂未到處流動或分散，但是它相當?shù)卦黾恿伺c硅砂的整體性，在彎曲或傾斜的表面維持合乎需要的表面形狀。
此外，約20至約50重量份的樹脂含量(基于100重量份的硅砂)指全部樹脂含量，包括用于加強步驟的樹脂含量以及在傳統(tǒng)樹脂砂漿施工中用于形成砂漿層的樹脂含量。也就是說，本發(fā)明的樹脂砂漿施工法進行壓制成形抹灰，從初始抹灰方法到剛好結(jié)束的涂飾方法使用的全部樹脂含量只使用一次，因而提供優(yōu)良的物理性能，具有均勻的樹脂排列，砂漿層未產(chǎn)生空隙。
如所述，本發(fā)明通過使用不流動的環(huán)氧樹脂組合物減少方法步驟。不象常規(guī)的樹脂砂漿施工方法，所述方法包括1)混凝土地面(基底)的噴砂；2)底涂層；3)鏟刮；4)砂漿涂層；5)使用精軋機壓制成形抹灰；6)通過滲透增強；7)中間涂層；和8)表面涂飾和末道涂層；在使用有色硅砂時，本發(fā)明包含1)混凝土地面(基底)的噴砂；2)底涂層；3)樹脂砂漿組合物的涂層；和4)表面涂飾；在不要求機械性能的地方進行施工時，本發(fā)明可以無須底涂層進行，包含2步1)混凝土地面(基底)的噴砂和樹脂砂漿組合物的涂層，在此樹脂砂漿涂層后接著經(jīng)抹灰工作完成施工。
關于形成砂漿層的本發(fā)明樹脂砂漿施工方法中包括使用環(huán)氧樹脂砂漿形成砂漿層同時進行鏟刮的方法和無須進行鏟刮形成砂漿層的方法。然而，優(yōu)選有鏟刮方法。
在本發(fā)明的樹脂砂漿施工方法中，在地面上使用精軋機時，整個施工方法可以減少到相同的水平，本發(fā)明研發(fā)的抹灰機能夠鋪設以及壓制成形抹灰，因而提供方便和降低成本。
此外，在本發(fā)明使用機器的樹脂砂漿施工方法中，下列特征是特別顯而易見的。也就是說，使用安裝在用于樹脂砂漿組合物的容器的較低部分的前面的空氣噴頭進行鏟刮，其中分布器配備了電動機以提供向前和向后方向的自動運動。更進一步地，通過容器的較低部分向下推出樹脂砂漿組合物，安裝在分布器后邊有彎曲部分的矩形不銹鋼刀，由于其垂直運動通過壓力搗固有助于形成平坦表面。
如上所述，本發(fā)明的表面施工方法包括多功能底漆(粘合劑)在混凝土地面上的初始涂層，其中所述底漆由本發(fā)明人發(fā)明，公開在韓國專利申請10-2002-0016876中；通過使用樹脂砂漿組合物(不流動的環(huán)氧樹脂組合物和硅砂的混合物)在混凝土地面上形成砂漿層；使用泥刀或機器的手工壓制成形抹灰具有改善的可加工性，也是成本有效的，能夠進行各種混凝土表面施工。
本發(fā)明基于下列實施例得到更詳細的解釋，然而它們不應該解釋為限制本發(fā)明的范圍。
實施例實施例11.樹脂組分(第一組合物)的制備環(huán)氧基樹脂(1) 37.700g環(huán)氧基樹脂(2) 37.700g活性稀釋劑(3) 16.856g非活性稀釋劑(4) 1.880g非活性稀釋劑(6) 1.130g聚集劑(7) 3.770g阻燃劑(8) 1.880g消泡劑(9) 0.084g總計100.000g
2.固化組分(第二組合物)的制備固化劑(10) 17.47g固化促進劑(11) 11.65g固化劑(12) 5.49g加成劑(13) 1.94g固化促進劑(14) 3.43g總計 40.00g上述組合物在施工場所混合，所以環(huán)氧樹脂組合物通過將樹脂組合物(第一組合物)和固化組合物(第二組合物)以100∶40的重量份比例混合制備，然后環(huán)氧樹脂組合物又與硅砂以100∶350的重量份比例混合。然后產(chǎn)生的樹脂砂漿樹脂用在混凝土地面砂漿施工方法中。因為此組合物具有較高的樹脂含量，在壓制成形抹灰中施工方法進行良好，未到處流動或形狀破裂。
組分的詳細信息包括它們的制造商如下(1)環(huán)氧基樹脂(環(huán)氧氯丙烷和雙酚的共聚物)n＝0’液體狀態(tài)(Kukdo Chemical Co.，Ltd.，Korea)(2)環(huán)氧基樹脂含氯(環(huán)氧氯丙烷和雙酚的共聚物)n＝0，液體狀態(tài)(Kukdo Chemical Co.，Ltd.，Korea)(3)活性稀釋劑單體新縮水甘油醚(Neo-e)(Dot Kasei Co.，Japan)(4)非活性稀釋劑乙基溶纖劑-乙二醇單亞乙基醚乙酸酯(Ethylene glycol monoethylene ether acetaea)(Union Co.，Ltd.，USA)(5)非活性稀釋劑二甲苯(LG-CALTEX Oil Corporation，Korea)(7)聚集劑氧化硅(Degussa Co.，Ltd.，Germany)(8)阻燃劑五溴二苯醚(Grade lakers Co.，Ltd.，USA)(9)消泡劑聚硅氧烷(BYK Co.，Germany)(10)固化劑聚丙烯胺(Texaco Co.，Ltd.，USA)(11)固化劑酚苯胺(Mitsui Dowasu，Japan)(12)固化劑三亞乙基四胺(Mitsui Dowasu，Japan)(13)環(huán)氧基樹脂(Kukdo Chemical Co.，Ltd.，Korea)
(14)酚未加成的(Korea Kumho Petrochemical Co.，Ltd.，Korea)實驗實施例1噴砂后，混凝土地面用實施例1中顯示的環(huán)氧多功能底漆(韓國專利申請10-2002-0016876，以前的韓國專利申請10-2002-0016876的改進發(fā)明)涂層，所述底漆大大改善了公開在韓國專利0167858中的本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)明的底漆粘合劑(MNA)的以前變型的功能和性能，被Korea Research Institute of Chemical Technology(韓國化工研究所)(KRICT)評價為優(yōu)秀產(chǎn)品；然后第一組合物和第二組合物以100∶40的重量份比例混合。同時，分別制備100重量份的直徑1mm厚度的人造和天然硅砂，加入30重量份的上述混合的環(huán)氧樹脂組合物，然后在上述混凝土表面上壓制抹灰5mm厚度，隨后末道涂層小于0.5mm厚度。72小時后進行的測試顯示它具有優(yōu)良的物理性能粘結(jié)性(粘合性)(39kgf/cm2)；人造硅砂的壓縮強度(950-1,100kgf/cm2)，天然硅砂的壓縮強度(1,200-1,300kgf/cm2)，抗拉強度(950-1,100kgf/cm2)。
從上述結(jié)果預期，當依照本發(fā)明制備的樹脂組合物在施工場所混合時，樹脂未到處流動或形狀破裂，結(jié)果形成了精細的表面。此外，簡化的施工步驟提供方便，由于其在粘合性方面出眾的物理性能作為地板材料也非常有效。
實驗實施例2實驗實施例1中的組合物在實驗室中依照KS F50001990標準測試，比較它的結(jié)果與通過測試混凝土結(jié)構(gòu)地面上的組合物獲得的那些結(jié)果。待測試混凝土樣品制備成1200×1200×200mm尺寸，在20℃固化28天，然后經(jīng)研磨噴砂表面例如浮漿皮，壓縮強度的測試在三個條件下空氣干條件、濕條件和表面干飽和條件，依照ASTMD 45411985粘結(jié)性測試、JIS K 6911測試抗拉強度和ASTM D 695測試壓縮強度進行。在20℃下涂覆上述組合物的多功能底漆12小時后，100重量份的第一組合物與40重量份的第二組合物混合獲得環(huán)氧樹脂組合物。然后，100重量份的硅砂與30重量份上述環(huán)氧樹脂組合物混合，將混合物在固化的底漆層上壓制抹灰5mm的厚度。然后，上述環(huán)氧樹脂組合物在這里涂層0.5mm的厚度，表面的物理性能在20℃在空氣干條件下24小時后測量。結(jié)果如下表面粘結(jié)性(35kgf/cm2)；表面干飽和態(tài)(39.2kgf/cm2)，濕態(tài)(37.7kgf/cm2)。其他使用依照不同標準制備的不同樣品的測試中，結(jié)果如下人造硅砂的抗拉強度(470kgf/cm2)，人造硅砂的壓縮強度(1,100kgf/cm2)，天然硅砂的抗拉強度(1,250kgf/cm2)。
如上述實驗實施例1-2中所示，本發(fā)明的樹脂砂漿施工方法使用不流動的環(huán)氧樹脂組合物，顯示作為地板材料的出眾的物理性能。
如上所述，本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物包含兩種獨立制備的組合物(樹脂組合物和固化劑組合物)；其中樹脂組合物包含基礎環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑、非活性稀釋劑、聚集劑、阻燃劑和消泡劑，固化劑組合物包含多元胺、聚丙烯胺、三亞乙基四胺、苯基苯胺、酚促進劑，不含任何添加劑(added agent)、脂環(huán)族化合物和其它組分作為固化組分。與常規(guī)樹脂組合物不同，本發(fā)明的環(huán)氧樹脂組合物是低粘度不流動的，在混凝土地面砂漿施工中用作涂層材料時，這可以提供改善的具有精細涂飾的外觀，縮短施工周期和提供成本效率。
特別是在地面施工情況下，本發(fā)明的施工方法可以采用機器，因而縮短施工周期，提供成本有效的施工。
此外，本發(fā)明在砂漿施工時采用多功能底漆作為粘合劑，所述底漆是環(huán)境友好的，對堿性混凝土表面還具有較高的親和力，因而大大改善產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的物理性能。
本發(fā)明參考其優(yōu)選實施方案得到詳細描述。然而，可以理解本領域技術人員根據(jù)本公開可在本發(fā)明范圍和精神內(nèi)修改和改進。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧樹脂組合物，所述組合物包含環(huán)氧樹脂和固化劑，所述組合物與硅砂混合后在混凝土地面上涂層，所述組合物包含兩種獨立制備的組分(a)100重量份的第一組分樹脂，所述組分包含i)約70至約80％重量的環(huán)氧基樹脂；ii)約10至約20％重量的活性稀釋劑；iii)約1至約5％重量的非活性稀釋劑；iv)約1至約5％重量的無機填料；v)約1至約4％重量的聚集劑；vi)約1至約2.5％重量的阻燃劑；和vii)約0.05至約0.1％重量的消泡劑，和(b)約30至約50重量份的第二組分固化劑，所述組分包含i)約30至約60％重量的脂族胺；ii)約20至約40％重量的可交換反應促進劑；iii)約5至約20％重量的脂環(huán)族伯胺；iv)約5至約15％重量的促進劑；v)約1至約8％重量的加成劑。
2.權(quán)利要求1的環(huán)氧樹脂組合物，其中所述組合物還包含基于100重量份第一組合物樹脂約1至約30重量份的顏料。
3.權(quán)利要求1的環(huán)氧樹脂組合物，其中所述組合物采用具有環(huán)氧基團的低粘度單體的縮水甘油醚作為活性稀釋劑，Chop Asbestos(RG-244)或Garamite觸變劑作為聚集劑。
4.權(quán)利要求1的環(huán)氧樹脂組合物，其中在所述組合物呈現(xiàn)不透明顏色的情況下，所述無機填料包含選自二氧化硅、碳酸鈣和滑石的無機物質(zhì)。
5.權(quán)利要求1的環(huán)氧樹脂組合物，其中在壓制抹灰過程中，基于100重量份的選自人造、天然和有色硅砂的二氧化硅加入約20至約50重量份的所述環(huán)氧樹脂組合物以混合。
6.一種通過將環(huán)氧樹脂和硅砂混合使用砂漿進行表面施工在混凝土表面上形成砂漿層的方法，所述方法包括(a)混凝土地面噴砂以除去不規(guī)則物和浮漿皮；(b)多功能底漆粘合劑在所述混凝土地面上涂層；(c)將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合，通過在產(chǎn)生的表面上抹灰形成砂漿層；和(d)所述包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物在產(chǎn)生的表面上涂層以形成涂飾層。
7.一種通過將環(huán)氧樹脂和硅砂混合使用砂漿進行表面施工在混凝土表面上形成砂漿層的方法，所述方法包括(a)混凝土地面噴砂以除去不規(guī)則物和浮漿皮；(b)多功能底漆粘合劑在所述混凝土地面上涂層；(c)將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物鏟刮在產(chǎn)生的表面上；同時將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合，在產(chǎn)生的表面上形成砂漿層；和(d)將所述包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物在產(chǎn)生的表面上涂層以形成涂飾層。
8.一種通過將環(huán)氧樹脂和硅砂混合使用砂漿進行表面施工在混凝土表面上形成砂漿層的方法，所述方法包括(a)混凝土地面噴砂以除去不規(guī)則物和浮漿皮；和(b)將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合，通過在產(chǎn)生的表面上抹灰形成砂漿層。
9.一種通過將環(huán)氧樹脂和硅砂混合使用砂漿進行表面施工在混凝土表面上形成砂漿層的方法，所述方法包括(a)混凝土地面噴砂以除去不規(guī)則物和浮漿皮；和(b)將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物鏟刮在產(chǎn)生的表面上；同時將包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物與硅砂混合，在產(chǎn)生的表面上形成砂漿層。
10.權(quán)利要求6-9中，所述表面施工的特征在于使用常規(guī)方法例如手工抹灰或使用精軋機或其它可得到的抹灰裝置進行鋪設，在壓制抹灰砂漿表面上硅砂之間存在的空隙用樹脂填充。
11.權(quán)利要求6-9中，所述包含環(huán)氧樹脂和固化劑的環(huán)氧樹脂組合物與權(quán)利要求1的相同。
12.權(quán)利要求6-9中，所述多功能底漆粘合劑包含三種獨立制備的組分(a)100重量份的樹脂組分，所述組分包含i)約40至約50％重量的環(huán)氧基樹脂；ii)約25至約35％重量的至少一種選自乙基溶纖劑、丁醇和二甲苯的非活性稀釋劑；iii)約2至約4％重量的E-EPO乳化劑；iv)約1至約3％重量的二氧化硅聚集劑；v)約0.01至約0.1％重量的聚硅氧烷消泡劑；和vi)約20至約35％重量的水(b)約30至約40重量份的固化劑，所述固化劑包含i)約60至約70％重量的胺基固化劑；ii)約1至約10％重量的酚基促進劑；和iii)約20至約35％重量的乙基溶纖劑；和(c)約50至約100重量份的填料組分，所述組分包含i)約80至約95％重量的水泥；ii)約1至約10％重量的氧化鋁；和iii)約10至約10％重量的氫氧化鈣。
13.一種使用砂漿進行表面施工通過使用機器在混凝土表面上形成砂漿層的方法，其中所述機器包括(a)配備電動機以進行向前和向后兩個方向上自動運動的分布器；(b)連接到用于樹脂砂漿組合物的容器底部進行鏟刮的空氣噴頭，樹脂砂漿組合物混合時通過所述容器底部推下；和(c)配備于所述分布器的前邊具有彎曲表面的矩形不銹鋼抹灰刀，由于其垂直運動通過壓力搗實以形成平坦表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂砂漿組合物及其在混凝土表面涂層的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及用作涂飾混凝土表面時為了加強表面和改善外部特征的材料的環(huán)氧樹脂砂漿組合物，其中所述環(huán)氧基樹脂轉(zhuǎn)化為具有低粘度的不流動性顯示雙晶現(xiàn)象。
文檔編號C04B26/14GK1922268SQ200480042174
公開日2007年2月28日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者金相洋 申請人:金相洋