Raaka-aineiden valinta standardien teollisten epoksilattiamuotoilujen valmistukseen

Lattiamateriaalin pinnoitevalmistajalle standardi-epoksi lattia ei ole yksittäinen valmis tuote. Se on koordinoitu formulointialusta, joka kattaa tunkeutuvan alatason, täytteellisen keskikerroksen ja itsetasautuvan tai korkean rakenteen päällystekerroksen. Jokainen kerros asettaa erilaisia vaatimuksia resiinin viskositeetille, epoksiyhtävälle painolle (EEW), kovettimen reaktiivisuudelle, täyteaineen hyväksynnälle, virtaamiselle, kovettumisnopeudelle ja lopulliselle ulkonäölle.

Tämä opas on tarkoitettu maali- ja pinnoiteformuloijille, teknisille johtajille ja raaka-ainehankintatiimeille. Se ei kerro urakoitsijoille, miten lattia valmistetaan tai asennetaan. Sen sijaan se selittää, miten käyttökohteiden vaatimukset – kuten alustan kosteus, soveltamislämpötila, liikenne, kemikaalien altistuminen ja paluu käyttöön - tulisi kääntää raaka-aineiden valinnaksi ja kelpoisuustesteiksi.

Aloita formulointiprosessi formulointipäätöksen kanssa, ei resiinin kauppanimellä

Ennen resiiniluokkien vertailua formulointiteknikko tulisi määrittää käyttöolosuhteet ja käsittelyikkuna. Varastotilaan tarkoitettu päällystysmaali, kostealle alustalle tarkoitettu perusmaali ja kemikaaleille alttiiseen tuotantotilaan tarkoitettu lattiamateriaali voidaan kaikki kutsua ”teolliseksi epoksi-lattiamateriaaliksi”, mutta niillä ei pitäisi olla yhteistä tutkimatonta sidonta-ainepakettia.

Formulointipäätöksessä tulisi mainita:

• kohdekerros: esikäsittelykerros, rungon maali, itsetasautuva päällystekerros tai korjausliima;

• soveltamismenetelmä ja kohdekalvon paksuus;

• täyteaineen tyyppi, hiukkasjakautuma ja suunniteltu täyteaste;

• ympäristön ja alustan lämpötila-alue soveltamisen ja kovettumisen aikana;

• vaadittu käyttöaika, uudelleenmaalausaika, varhainen kovuus ja täyskovettumisaika;

• odotettu alttius veden, pesuaineiden, öljyjen, happojen, emästen tai liuottimien vaikutukselle;

• ulkonäkövaatimukset, mukaan lukien väri, kiilto, tasaisuus ja höyrynnän kestävyys;

• vaadittavat mekaaniset testit, kuten tarttuvuus, kuluminen, iskukestävyys, puristuslujuus tai Shore D -kovaus.

Sijaintiolosuudet ovat edelleen tärkeitä, mutta tässä niitä käytetään muodostuspankkeina. Esimerkiksi betonin kosteus ja kaasun poistuminen vaikuttavat pohjamaalin suunnitteluun ja kelpoisuuden arviointiin. Ne eivät kuitenkaan oikeuta raaka-ainetta käsittelevän artikkelin muuttamista urakoitsijan pinnanvalmistusoppaaksi. Maalivalmistajan tulisi toistaa merkitykselliset alustariskit hallituissa paneelikokeissa ja soveltamiskokeissa, jonka jälkeen se antaa asennusrajoitukset valmiin järjestelmän omassa teknisessä tiedotuslomakkeessa (TDS).

Epoksiytimen ja viskositeettipaketin valinta

Standardi Bisfenoli-A:n nestemäinen epoksi on yleensä lähtökohta yleiskäyttöisille lattiamuovausaineille, koska se tarjoaa käytännöllisen tasapainon saatavuuden, mekaanisen suorituskyvyn ja muodostusjoustavuuden välillä. Bisfenoli-F-luokkia voidaan arvioida, kun alhaisempi viskositeetti tai korkeampi funktionaalinen tiukkuus ovat hyödyllisiä. Novolakki-epoksi kuuluu kehitysohjelmiin, joissa valmis muodostus on läpäistävä määritelty kemikaalien altistumisvaatimus; resiiniperhe yksin ei ole todiste kemiallisesta kestävyydestä.

Hanepoxy-katalogi sisältää seuraavat ehdokkaat formulointitutkimukseen:

Nämä arvot ovat toimittajan luettelovaihteluvälejä, eivätkä ne takaa valmiin formuloinnin ominaisuuksia. Laboratoriotyön aloittamisen yhteydessä on tarkistettava nykyinen tekninen tiedotuslähde (TDS) ja erän laatuvarmenteen (COA) arvot. Kun siirrytään eri luokkiin, on stöiömetria laskettava uudelleen todellisen EEW:n perusteella, ja reagoivan liuottimen määrä, kovettimen annos, täyteaineen lisäysmäärä, kiehumisenestoaine, virtauslisäaine sekä pigmenttipaketti on optimoitava uudelleen.

Alennettua viskositeettia ei koskaan pitäisi arvioida eristetysti. Reaktiivisella laimentajalla muokattu harmaa voi parantaa käsittelyä ja täyteaineen kastumista, mutta se voi myös muuttaa verkottumastiukkuutta, kovettumisvasteita, kovettumisnopeutta, vedenottoa ja kemiallista kestävyyttä. Oikea valinta on se laatu, joka täyttää sekoitetun järjestelmän käsittelyikkunan ja läpäisee valmiin kalvon testisuunnitelman – ei pelkästään se harmaa, jonka puhdas viskositeetti on alhaisin.

Kovettimen valinta pinnanlaadun ja kovettumisen säädön kannalta

Kovettimenseos määrittää suurelta osin työaikaa, kovettumisnopeutta, pintanäköä, kosteudenherkkyyttä ja kemiallista suorituskykyä epoksi-kulmapinnoitteessa. Muokatut sykloalifatiset amiinit, polyamidit ja muokatut polyetheramiinit täyttävät siksi erilaisia formulointitavoitteita eivätkä muodosta yksinkertaista hyvä–parempi–paras-järjestystä.

Muunnetut sykloalifatiset amiinit ovat loogisia ehdokkaita itsetasautuviin tai ohuille pinnoitteille, joissa valmistajat painottavat kiiltoa, värin kehittymistä, kovuuden kehittymistä ja pinnan sumenemisen vastustusta. Polyamidit tutkitaan yleensä peruspintoihin ja korroosionkestäviin alapintoihin, joissa on tärkeää pidempi käyttöaika, kosteus, joustavuus tai pintasuotuisuus. Muunnettuja polyeeteramiini-kovettimia voidaan harkita, kun kehitystehtävä vaatii eri tasapainoa joustavuuden, tasautumisen, kosteudenkestävyyden ja kovettumisreaktion välillä.

Valitut luetteloehdokkaat ovat:

Luettelossa annetut sekoitussuhteet ovat toimittajan suosituksia määritellyille hartseille; ne eivät ole yleispäteviä stoikiometrisiä suhteita. Formuloijien tulee laskea aloitustaso hartsin EEW:n ja kovettimen AHEW:n perusteella ja varmistaa se kovettumis-, lasimuutos-, mekaanisten ominaisuuksien ja kestävyystestauksen avulla. Amiiniarvoa ja AHEW:tä ei voida vaihtaa keskenään.

Yhtenäisen pohjamaalin, rungomaalin ja päällystemaalin tuoteperheen suunnittelu

Kaupalliselle lattiamateriaalille on hyötyä yhteisistä raaka-aineista, mutta jokaisella kerroksella on silti omat optimointitarpeensa.

Alustamaalille on vaadittava sekoitettu viskositeetti, joka mahdollistaa kostean pinnan kastumisen ja läpäisyn ilman liiallista absorptiota tai liuotinmaista haihtumista huokoiseen betoniin. Resinavaihtoehdoiksi kelpaavat esimerkiksi 128E, 128G, 128EL, 128BF tai 170, jotka voivat auttaa saavuttamaan alhaisemman lähtöviskositeetin, kunhan niillä saavutetaan riittävä adheesio, kosteussietoisuus ja kovettuminen. Polyamidi- tai muu pinnan sietävä kovettaja voidaan arvioida, jos lyhyt työaika ja alustan kastuminen ovat ensisijaisia tavoitteita. Valmis alustamaali on testattava edustavalla betonipinnalla, ei ainoastaan sileillä laboratoriolaskeilla.

Päämaalikerrokselle sidosaaineen on kestettävä valitun kvartsin tai piidioksidin täyteaineen määrä samalla kun se säilyttää sekoitettavuutensa ja sovellettavuutensa. Kehitysohjelman on kirjattava viskositeetti täyteaineen määrän funktiona, laskeutuminen tai virtaaminen, eksoterminen lämpötilan nousu, ilmakanavien poistuminen, puristuskestävyys, iskun kestävyys sekä adheesio sekä alustamaaliin että päällystemaaliin. Resinan hinta kilogrammaa kohden on vähemmän informatiivinen kuin sidosaaineen kulutus neliömetriä kohden vaaditulla pinnoituspaksuudella.

Itse tasautuvan päällystekerroksen tapauksessa virtaamisaikaan ja geelitysajkaan tarvitaan tasapaino. Kalvo on tasattava ja vapautettava ilmasta ennen kuin viskositeetti nousee, mutta sen on kehityttävä riittävästi varhaisessa vaiheessa tarkoitetun tuotantoaikataulun mukaisesti. Siksi muunnettuja sykloalifatisia tai polyetheramiinipohjaisia ehdokkaita tulisi verrata täydellisessä värjätyssä kaavassa, johon kuuluvat täyteaineet ja lisäaineet. Puhdasta harmaata resiiniä tai läpinäkyviä valugyntöjä koskevat tulokset eivät voi korvata todellista lattianpäällystekaavaa.

Raaka-aineiden yhteiskäyttö on hyödyllistä vain silloin, kun se ei vaaranna kerrosten suorituskykyä. Valmistaja voi käyttää yhtä perusresiiniä useissa tuotteissa samalla kun haponimeä, laimentinta, täyteainetta ja lisäaineita vaihdetaan. Toisaalta erikoisprimäri saattaa olla perusteltua käyttää eri resiiniä, jos se parantaa merkittävästi kostean pinnan kastumista tai adheesiota.

Kelpoisuustietojen hankintatiimit tulisi vaatia

Ostososaston ei pitäisi hyväksyä raaka-ainetta pelkästään sen perusteella, että sen nimellinen kemiallinen koostumus vastaa nykyistä raaka-ainetta. Hallittu muutosprosessi turvaa sekä formuloinnin suorituskyvyn että tuotannon yhtenäisyyden.

Jokaisesta harjapinnan erästä pyydä nykyistä teknistä tiedotetta (TDS), turvallisuustiedotetta (SDS) ja laatuvarmistusta (COA), mukaan lukien ekvivalenttipainon (EEW), viskositeetin ilmoitetussa lämpötilassa, värin, veden tai haihtuvien aineiden pitoisuuden, hydrolysoitavan kloorin ja epäorgaanisen kloorin, jos niitä koskee. Jokaisesta kovettimesta pyydä amiiniarvoa, amiinihydroksyyliekvivalenttipainoa (AHEW), viskositeettia, väriä, vesipitoisuutta, suositeltua käyttöaluetta, pakkausta, säilytysolosuhteita ja säilyvyysaikaa. Vahvista, mitkä arvot ovat vapautusmäärittelyjä ja mitkä ovat tyypillisiä arvoja.

Laboratoriotestien kelpoisuusmatriisin tulee sisältää ainakin:

Voiko alhaisemman viskositeetin harmaata käyttää 128:n korvaajana ilman uudelleenmuokkausta?

Automaattista korvaamista ei saa olettaa. Alhaisemman viskositeetin luokka voi muuttaa EEW-arvoa, reaktiivisen laimentimen määrää, kovettumisen stoikiometriaa, täyteaineen tarvetta, kalvon ominaisuuksia ja kemiallista kestävyyttä. Käsittele sitä uudelleenmuokkaushankkeena ja vertaa sitä kelpaavien ohjeiden mukaiseen vertailuaineeseen.

Tulisi ли käyttää yhtä kovettajaa peruspintakäsittely- ja päällystysaineissa?

Vain jos se täyttää molemmat vaatimukset. Peruspintakäsittelyn kehitys saattaa keskittyä kosteudenottokykyyn ja työaikaan, kun taas päällystysaineessa saatetaan painottaa tasaisuutta, kiiltävyyttä, hyytämisvastusta ja varhaista kovettumista. Yhteinen varasto on arvokas, mutta sen tulee perustua suorituskyvyn validointiin eikä ohjata sitä.

Mikä tieto kuuluu pyyntöön tarjouksesta (RFQ)?

Ilmoita tarkoitettu formulointikerros, kohderesin EEW- tai kovettimen AHEW-alue, viskositeettialue ja testauslämpötila, vaadittu väri, pakkaus, vuosittainen määrä, toimituskohde, dokumentointivaatimukset ja näyttemäärä. Sisällytä tarkoitettu käyttökohteet ja kriittiset testit, jotta toimittaja voi suositella sopivaa ehdokasta eikä ainoastaan tarjota lähintä tuotteenimeä.

Näytteen hyväksynnästä tuotantoon siirtyminen

Käytännöllinen hankintajärjestys on suoraviivainen: tarkista asiakirjat, testaa laboratorionäytteitä nykyisen tuotteen kanssa, tuota kokeiluseria, maalaa edustavia alustoja ja hyväksy materiaali vasta kun koko formulointi täyttää vapautusvaatimukset. Säilytä viitenäytteet ja merkitse tarkasti käytetyt raaka-ainaseriat kvalifiointivaiheessa.

Hanepoxy-hartsit ja kovettimet voivat toimia ehdokkaina kyseisessä prosessissa. Valinta tulisi aloittaa formulointipohjaisesta kuvauksesta ja nykyisistä teknisistä asiakirjoista, minkä jälkeen suoritetaan ohjattu vertailu stoikiometriasta, käsittelyominaisuuksista, kovettumisesta, ulkonäöstä ja käyttökestävyydestä. Tämä lähestymistapa antaa pinnoitemuottoreille puolustettavan perustan kustannusten optimointiin tai toimittajien monipuolistamiseen ilman, että katalogin vastaavuus esitetään ekvivalenssin todisteena.

Teknisen arvioinnin tai näytteiden pyytämisen yhteydessä on ilmoitettava kohdekerros, nykyinen sidosaineen kemiallinen koostumus, haluttu viskositeetti ja kovettumisikkuna, täyteaineen määrä, soveltamislämpötila sekä vaadittavat suorituskykytestit. Tämä tieto mahdollistaa toimittajan ehdokaslistan kaventamisen sekä asianmukaisten TDS-, SDS-, COA-, pakkaus- ja näytteenottotietojen valmistelun.

Tekninen huomautus: Tässä oppaassa annetut arvot koskevat ainoastaan mainittuja luetteloluokkia ja ilmoitettuja testilämpötiloja. Lopullinen suorituskyky riippuu kokonaisesta hartsumisaine-resinasekoituksesta, täyteaineen määrästä, lisäaineista, alustasta, pinnoitteen paksuudesta, kovettumisohjelmasta ja testimenetelmästä. Vahvista nykyiset tekniset tiedot ja varmista soveltuvuus laboratoriotyön, kokeellisten erien ja edustavien käyttökoekokeiden avulla ennen tuotannon laajentamista.