基本信息
- 项目名称：
- 新型环氧树脂复合工业地坪材料的研制开发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本项目针对传统环氧工业地坪的不足，采用复配环氧树脂为基质体系，以玻璃纤维和矿物粉体互补填料体系为材料骨架，制备环氧地坪材料的表层，并将此表层粘合在特殊的聚氨酯基材上，经特殊固化成型工艺，制备新型环氧地坪卷材。该地坪材料可直接铺覆于地面，大大缩短施工周期，采用特殊的固化工艺，可确保环氧地坪材料具有优良的固化性能。同时，该材料采用无溶剂的树脂固化体系，符合绿色环保的发展主题。
- 详细介绍：
- 环氧树脂工业地坪在国外被称为“工业地毯”，最先在欧美使用和推广，目前在工业地坪领域占据主流市场。环氧树脂工业地坪进入中国十多年的时间里，已广泛被应用于工业厂房、办公大楼、地下停车库、物流仓库、商贸中心、学校、超市等各类场所，使用已相当广泛，就目前乃至未来尚无法用其它建材来代替。但由于传统环氧地坪材料大都采用室温固化，固化施工周期长，固化性能不稳定，且环氧树脂固化后交联密度较高，交联网络结构不规整，存在内应力大、质脆、耐疲劳性、耐热性、耐冲击性差等不足，导致易剥离，使用寿命较短。另外，传统环氧地坪材料采用的环氧－固化体系大都含有甲苯、丙酮等有机溶剂，这些溶剂在环氧树脂固化过程中，不可避免的挥发，造成严重的室内污染。 因此，市场迫切需要固化成型周期快、固化性能稳定、绿色环保的新型环氧地坪材料。针对国内现有环氧地坪材料存在的问题，提出研制开发具有高技术含量、高附加值的新型绿色环保环氧地坪材料，以及其新技术和新工艺是市场急需，以满足工业厂房、办公大楼、地下停车库、物流仓库、商贸中心、学校、超市等各类场所的要求，替代传统环氧工业地坪涂装材料，为地方经济和社会的发展作出贡献。 本项目依据复合材料技术，利用涂覆工艺，制得新型环氧工业地坪材料。采用复配环氧树脂为基质体系，以玻璃纤维和矿物粉体互补填料体系为材料骨架，制备环氧地坪材料的表层，并将此表层粘合在特殊的聚氨酯基材上，经特殊固化成型。 本作品采用多种环氧树脂复配体系，不仅秉承了环氧树脂优越的理化性能，如耐磨、耐洗刷、耐油污、耐老化、抗化学品性能强、附着力极强等特性。通过采用玻璃纤维作为材料骨架，进一步增强了材料的抗冲击性能和抗拉伸强度，属高强度复合材料，比传统涂装材料更加持久耐用，使用寿命比传统涂装地坪长。 其生产工艺采用流水线机械化生产，在恒定的温度、湿度等条件下生产，固化周期短，产品的性能稳定性及优越性更强，不受环境条件（如温度、湿度等）的影响，克服了传统涂装环氧地坪产品固化过程中对温度、湿度等客观环境条件敏感的缺陷。 用参与固化反应的带环氧基团的活性剂作为树脂的稀释剂，不含高挥发有毒气体（如丙酮、二甲苯等）。无论在生产过程还是在安装使用过程都无挥发性有毒气体排出，完全符合日趋严格的环保要求和社会环保理念。而传统涂装材料要求在常温下稀释树脂，因此几乎全部采用以苯为原料的高挥发性稀释剂（如：甲苯、二甲苯等）。虽然这些气体物质在材料完全固化后材料内不再含有，但在生产、安装施工及使用前期都会有不同程度的苯类有毒气体排出，给环境和人体造成一定程度的危害。 作品色系主要有苹果绿、柠檬黄、金属灰、翡翠绿等，满足个种场合的各种需求。 本作品相对于传统的环氧涂装材料，在耐磨性、耐洗刷性，拉伸强度、铅笔硬度等性能上都有所提高，固化成型周期大大得缩短。新型环氧地坪卷材自安装成功后到投入使用的时间只要24小时，一人一天铺设数量为200平方米以上，施工效率高。施工时对地面要求地面平整，为普通C20及以上混凝土，地下水汽对材料影响小，不会鼓起。材料自身不会产生裂纹，辅助地基裂纹继续扩大有拉住作用，与地基粘合牢度强，维修简单，破损的地方除干净，即可重新铺设，使用年限达10年。使用无溶剂配方，不产生任何气体，安全环保。综上，新型环氧地坪材料的整体性能远远优于传统涂装材料和PVC地板卷材。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明目的：传统环氧地坪存在种种缺点，市场迫切需要固化成型周期快、固化性能稳定、绿色环保的新型环氧地坪材料。 基本思路：采用复配环氧树脂，选用柔性固化体系，以矿物粉体为填料，制备环氧胶。将环氧胶涂布于玻璃纤维布上，制备环氧地坪材料的表层。选用合适模量及强度的聚氨酯为底材，上面涂布环氧胶，贴附已制备好的环氧地坪材料表层，进行高温固化。 创新点：采用全新的工艺和配方，制备了一种新型的环氧工业地坪材料。本项目制备的新型环氧地坪材料具有固化成型周期快、固化性能稳定、绿色环保的特色。 技术关键： （1）新型环氧工业地坪材料的结构和配方设计，通过选取复配环氧树脂与柔性固化剂，并采用玻璃纤维和矿物粉体互补填料体系为材料骨架，利用韧性较佳的聚氨酯为材料基材，解决环氧工业地坪材料韧性较差的问题。 （2）新型环氧工业地坪材料的制备与固化成型技术，采用涂覆技术，将环氧树脂涂层与玻璃纤维及聚氨酯基材有机的结合在一起，并利用高温固化工艺，解决了环氧树脂在无溶剂的条件下易于流平的问题，选择合适的固化温度和时间，控制环氧树脂的固化交联密度与固化结构的规整度，提高了新型环氧工业地坪材料的综合理化性能，克服了中试工业化实施过程中的工程技术问题。 主要技术指标：新型环氧地坪材料的理化性能较传统涂装材料有较大幅度提高，其主要技术指标如下：耐磨性、耐洗刷性、拉伸强度、铅笔硬度、附着力、耐冲击性、固化成型周期等。
科学性、先进性
- 本项目针对传统环氧地坪的种种缺点，采用复配环氧树脂为基质体系，以玻璃纤维和矿物粉体互补填料体系为材料骨架，制备环氧地坪材料的表层，并将此表层粘合在特殊的聚氨酯基材上，经特殊固化成型工艺，制备新型环氧地坪卷材，可直接铺覆于地面，大大缩短施工周期，且由于新型环氧地坪材料采用特殊的固化工艺，可确保环氧地坪材料具有优良的固化性能。同时，该材料采用无溶剂的树脂体系，符合绿色环保的发展主题。 项目采用复合材料技术，产品主要由三层材料复合而成（1.复配环氧树脂体系涂层，2.玻璃纤维布，3.聚氨酯基材），产品的各项性能指标均达到或超过项目目标值，在理化性能指标和固化成型周期方面均比传统涂装材料有较大幅度提高。 项目基于涂覆工艺，设计了科学合理的技术工艺路线，该工艺路线自动化程度较高，并在合作厂家已成功运行。
获奖情况及鉴定结果
- 通过2008年度“浙江省大学生科技创新项目”结题审评，予以结项，并被列为2009年嘉兴市科技计划项目（第一批2009AY201），目前已申请两项发明专利，其中一项已授权。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 专利授权转让
作品可展示的形式
- 图片、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 作品技术特点：新型环氧工业地坪材料的结构和配方设计，选取复配环氧树脂与柔性固化剂，并采用玻璃纤维和矿物粉体互补填料体系为材料骨架，利用韧性较佳的聚氨酯为材料基材，采用涂覆技术，将环氧树脂涂层与玻璃纤维及聚氨酯基材有机的结合在一起，并采用特殊高温固化工艺。 作品优势：材料可直接铺覆于地面，大大缩短施工周期，特殊的固化工艺，确保材料具有优良的固化性能。无溶剂的树脂固化体系，符合绿色环保的发展主题。项目基于涂覆工艺，设计了科学合理高度自动化的技术工艺路线。 新型环氧地坪材料可广泛的应用于工业厂房、办公大楼、地下停车库、物流仓库、商贸中心、学校、超市等各类场所，市场需求量大，产业化前景十分看好。 本项目与浙江乘合新材料有限公司签订了一份产学研合作合同，已进行试生产，产品投入市场，取得了良好的效果，目前正积极进行市场推广应用。中试成功后可形成年产150000平方米的新型环氧工业地坪材料的生产能力，以每平方米70元计，预计产值约1050万元，利税250万元。
同类课题研究水平概述
- 环氧树脂工业地坪在国外被称为“工业地毯”，最先在欧美使用和推广，目前在工业地坪领域占据主流市场。 近年，国外开发了新的聚酰亚胺技术以延长涂料的可再涂期，研究中对比了3 种高固含量环氧涂料(组成包括液态环氧树脂(LER)和聚酰亚胺树脂)。 日立化学工业公司新近开发了一种水性环氧抗静电地面涂料，与目前市场上同类产品相比，操作时间缩短25 %。该公司已开始进行市场开发，目标是半导体厂和净化间的地面修复，预期2 年后的销售额将达到1亿元人民币。日立这种新型环境友好产品，由于是3道涂层，减少了应用所需的时间，对于那些处于高运转水平，涂覆工作必须在周末期间完成的工厂具有优势。 Ucoat It America LLC推出了一种易于应用的商品级水性环氧地坪涂料。该公司称Ucoat It 涂料体系是仅有的任何人都能应用商品级地坪涂料产品，高浓度的颜料和其他添加剂使得该产品的稳定性不低于或高于大多数溶剂型环氧涂料。任何人使用漆刷和滚子都可获得满意的涂刷效果。该环氧体系无有害气味。典型的2 车车库地面可在6h内涂覆完成(包括干燥时间)，24 h后汽车可驶入。该涂料可在正确处理的木制和混凝土地面上应用。 树脂地坪专业厂商Resin Surfaces Ltd(RSL)为满足建筑业增长的快速交通地坪施工的需求，推出了系列快速固化环氧树脂产品。这些过硬产品开创了环氧树脂体系配方的新境界，使得树脂地坪可在数小时内即可完全通行。其产品包括防湿膜RSDampshield F，树脂底涂剂Resuprime FH，厚浆地坪涂料Resutop FH 及自平滑环氧找平涂层ResuflorFH。目前，建筑业和最终用户对可使完整地坪体系在1d内最简化完成施工的产品需求巨大。 由于现今市场迫切需要固化成型周期快、固化性能稳定、绿色环保的新型环氧地坪材料，为此，国内外科研工作者进行了大量的研究，焦点主要集中在环氧树脂固化和绿色化等方面。近年国外、台湾地区的公司采用水性环氧树脂体系，但价格昂贵，且固化性能较溶剂型环氧树脂体系差。
