一种环保型地坪涂料制备工艺及制备设备

技术领域

本发明涉及地坪涂料技术领域，具体为一种环保型地坪涂料制备工艺及制备设备。

背景技术

传统的溶剂型地坪涂料约含50％的有机溶剂，在涂料的制造、施工、干燥以及固化成膜的过程中，涂料会向外界空气中散发大量的VOC，对环境造成污染。而无溶剂环氧涂料无挥发型有机溶剂，无毒，环保，采用低相对分子质量的环氧树脂、活性稀释剂为基料。无溶剂环氧涂料在使用时与固化剂均匀混合，在室温或升温烘烤下固化成膜，它不仅具有溶剂型环氧涂料的优异性能，而且成膜厚度较高，防腐能力强。

例如授权公告号为CN114106656B的中国发明专利公开的一种无溶剂环氧树脂涂料及其制备方法和应用，所述无溶剂环氧树脂涂料包括A组分和B组分；所述A组分，包括如下原料：环氧树脂，单壁碳纳米管，助剂和填料；所述B组分为胺类固化剂。

又例如授权公告号为CN107163776B的中国发明专利公开的一种石榴石改性的无溶剂环氧地坪涂料及其制备方法，该材料由甲组份和乙组份构成，其甲组份由低分子量液体环氧树脂，活性稀释剂，颜料，石榴石，流平剂，消泡剂，润湿分散剂，防沉剂组成；乙组份由改性脂环胺组成；甲组份制备完成后过滤并和乙组分混合即可。

上述地坪涂料中包括有单壁碳纳米管或石榴石等改性成分，该类改性成分虽然已经加工成微粒状态，但是在和其他组份混合搅拌过程中仍然会因重力作用出现部分沉底的现象。主流搅拌装置中的旋转式搅拌因为很难驱动沉积的微粒进行竖直方向的大范围移动，且搅拌过程中容易产生离心力导致微粒进一步汇集，故一般此类地坪涂料不采用旋转搅拌装置进行搅拌，更多的是选用摆臂式搅拌装置。摆臂式搅拌装置通过摆臂的竖直移动带动微粒和环氧树脂产生竖直方向的位移，通过摆臂的水平移动带动微粒和环氧树脂产生水平方向的位移，从而使得微粒和环氧树脂充分混合。在实际加工过程中，由于微粒和环氧树脂本身在水平移动过程中存在惯性，其撞击到搅拌罐内壁的瞬间会产生很大的冲击力，长期作用可能导致罐体发生形变或倾斜。为避免此情况发生，只能减小搅拌罐内的容积，以降低罐内微粒和环氧树脂的惯性，但这会导致单位涂料生产的成本较高；又或者降低摆臂的搅拌速度，以减小微粒和环氧树脂的惯性，但是这又会影响涂料的混合效果。基于此，如何在避免搅拌罐受到很大冲击力的情况下，既能对微粒和环氧树脂进行充分混合，又能保证搅拌罐内的大容积以降低单位涂料的生产成本，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型地坪涂料制备工艺及制备设备，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型地坪涂料制备工艺，包括如下步骤：

步骤一：先将液体环氧树脂与稀释剂搅拌均匀，然后分次加入分散剂和消泡剂，期间加入防沉剂和石榴石，过滤后得到第一组份；

步骤二：将2773固化剂加入2883固化剂中搅拌，得到第二组份；

步骤三：将第一组份和第二组份混合搅拌，即得所述环保型地坪涂料；

所述步骤一采用一种环保型地坪涂料制备设备配合完成，包括搅拌罐，搅拌罐的底板为圆弧形，且底板的两端向上延伸至其虚拟圆圆心所在平面的上方；底板的两侧固定安装有侧板；搅拌罐上转动安装有与底板的虚拟圆同轴的水平轴，水平轴上安装有搅拌组件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述搅拌组件随着水平轴转动而同步摆动，搅拌组件平行于侧板且搅拌组件的端部与底板上表面相贴合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述搅拌组件包括两个固定安装在水平轴上的摆臂以及若干个均匀安装在两个摆臂之间的导流杆。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导流杆均为水平状态，两个摆臂分别位于水平轴中部两侧，且摆臂与对应侧板间的距离不大于两厘米。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导流杆的截面为圆形。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导流杆包括截面为弧形的外筒以及与外筒同轴的转轴，外筒和转轴之间固定安装有若干个肋杆；转轴贯穿摆臂且与摆臂转动配合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转轴端部固定安装有齿轮，摆臂上滑动安装有与对应齿轮均啮合的齿条。

作为本发明的一种优选技术方案，所述齿条上转动安装有导向块，导向块与齿条之间连接有弹性件；侧板上开设有与导向块配合的导向槽；导向槽包括第一弧形段和第二弧形段，第一弧形段和第二弧形段之间通过第一连接段和第二连接段相连通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述环保型地坪涂料制备设备还包括用于驱动搅拌组件以不同幅度摆动的驱动组件，所述第一连接段和第二连接段的数量有若干个。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动组件包括沿水平轴轴向滑动安装在水平轴上的摆动座，摆动座上沿垂直于水平轴轴线方向滑动安装有滑移座，滑移座上转动安装有圆球；两个侧板上均转动安装有驱动轴，两个驱动轴同轴且均固定安装有转动臂，两个转动臂之间固定连接有贯穿圆球球心的圆杆；驱动组件还包括调控摆动座在水平轴上位置的调控单元。

在上述技术方案中，本发明采用了一种环保型地坪涂料制备设备对液体环氧树脂和石榴石微粒进行搅拌，由于搅拌罐的底板为圆弧形，且底板的两端向上延伸至其虚拟圆圆心所在平面的上方，搅拌组件沿着底板虚拟圆的周向对搅拌罐内的液体环氧树脂和石榴石微粒进行搅拌时，液体环氧树脂和石榴石微粒的混合物不会直接垂直撞击到底板上，而是沿着底板周向流动；那么即使液体环氧树脂和石榴石微粒混合物的惯性很大，也不会对搅拌罐造成很大冲击力；本工艺得以以较快的搅拌速度对较多的物料进行搅拌，既能保证物料的搅拌效果，又能控制单位涂料的生产成本。本发明提供的一种环保型地坪涂料制备工艺，由于采用了上述环保型地坪涂料制备设备，故也具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中环保型地坪涂料制备设备的立体结构示意图；

图2为实施例1中环保型地坪涂料制备设备的正向剖视图；

图3为实施例2中环保型地坪涂料制备设备的立体结构示意图；

图4为实施例2中摆臂和导流杆的结构示意图；

图5为实施例3中摆臂和导流杆的结构示意图；

图6为实施例3中导向块和齿条的结构示意图；

图7为实施例3中环保型地坪涂料制备设备的第一立体结构示意图；

图8为图7中A处的放大示意图；

图9为实施例3中环保型地坪涂料制备设备的第二立体结构示意图；

图10为实施例4中环保型地坪涂料制备设备的第一立体结构示意图；

图11为图10中B处的放大示意图；

图12为实施例4中滑移座、圆球和圆杆的剖视图；

图13为实施例4中环保型地坪涂料制备设备的第二立体结构示意图。

附图标记说明：

1、搅拌罐；101、底板；102、侧板；103、导向槽；1031、第一弧形段；1032、第二弧形段；1033、第一连接段；1034、第二连接段；2、水平轴；3、搅拌组件；301、摆臂；302、导流杆；3021、外筒；3022、转轴；3023、肋杆；4、齿轮；5、齿条；6、导向块；7、弹性件；8、驱动组件；801、摆动座；802、滑移座；803、圆球；804、驱动轴；805、转动臂；806、圆杆；807、弧形导轨；808、丝杠；809、电机；810、刮条。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

实施例1

一种环保型地坪涂料制备工艺，包括如下步骤：

步骤一：先将液体环氧树脂与稀释剂搅拌均匀，然后分次加入分散剂和消泡剂，期间加入防沉剂和石榴石，过滤后得到第一组份；

步骤二：将2773固化剂加入2883固化剂中搅拌，得到第二组份；

步骤三：将第一组份和第二组份混合搅拌，即得所述环保型地坪涂料；

所述步骤一采用一种环保型地坪涂料制备设备配合完成，如图1和图2所示，所述环保型地坪涂料制备设备包括搅拌罐1，搅拌罐1的底板101为圆弧形，且底板101的两端向上延伸至其虚拟圆圆心所在平面的上方；底板101的两侧固定安装有侧板102；底板101的底部安装有出料口，出料口的开合能够进行人工控制，出料口内安装有过滤器，过滤器用于对搅拌罐1搅拌后的物料进行过滤；出料口和过滤器均为现有技术，本实施例的图中未示出，在此不详细阐述；搅拌罐1上转动安装有与底板101的虚拟圆同轴的水平轴2，水平轴2上安装有搅拌组件3；所述搅拌组件3随着水平轴2转动而同步摆动，搅拌组件3平行于侧板102且搅拌组件3的端部与底板101上表面相贴合；本实施例中搅拌组件3包括套设在水平轴2上的筒状部分以及连接在筒状部分上的板状部分。

具体加工时，先关闭出料口，然后将液体环氧树脂与稀释剂倒入搅拌罐1内，再分次加入分散剂和消泡剂，期间加入防沉剂和石榴石微粒；上述过程中，水平轴2始终在外力作用下往复转动，从而带动搅拌组件3往复摆动，搅拌组件3的摆动范围如图2中双向箭头线所示；石榴石微粒进入液体环氧树脂中后会在重力作用下向下沉降，并汇集在靠近底板101底部的位置处；搅拌组件3摆动过程中带动液体环氧树脂和石榴石微粒沿底板101虚拟圆周向流动，石榴石微粒在往复流动过程中与液体环氧树脂充分混合；由图2中搅拌组件3的摆动路径可以看出，搅拌罐1中物料在搅拌组件3推动下的流动路径并不会直接垂直撞击到底板101上，而是沿着底板101的弧形形状流动，这就大大降低了物料对搅拌罐1的冲击力；如此，本实施例中的搅拌罐1能够容纳更多的物料，搅拌组件3也能以更快的速度运行，即使搅拌罐1中的物料惯性很大，也不会对搅拌罐1造成很大的冲击力。

需要说明的是，本实施例中，搅拌罐1中越靠近底板101的物料流速越快，越靠近水平轴2的物料流速越慢，不同流速的物料之间存在速度差，会使得物料产生沿底板101虚拟圆的径向流动，那么，原本沉积在底板101底部的石榴石微粒一方面跟随搅拌组件3进行弧向流动，一方面沿着径向流动，进一步促进了液体环氧树脂和石榴石微粒的充分混合。

实施例2

如图3和图4所示，本实施例与上一个实施例的区别之处在于：本实施例中，搅拌组件3包括两个固定安装在水平轴2上的摆臂301以及若干个均匀安装在两个摆臂301之间的导流杆302；导流杆302均为水平状态，两个摆臂301分别位于水平轴2中部两侧，且摆臂301与对应侧板102间的距离不大于两厘米；导流杆302的截面为圆形；具体的，相邻两个导流杆302之间的距离相同；两个摆臂301同步摆动过程中，各个导流杆302均跟随摆臂301同步移动，搅拌罐1中的物料会从相邻两个导流杆302之间的区域穿过，并在导流杆302的导流作用下沿着导流杆302表面流动(图4箭头所示)；由图4可以看出，导流杆302表面流动的物料会相互撞击，从而在导流杆302后方形成不规则的紊流，相当于起到了进一步的搅拌作用，从而进一步促进了物料中液体环氧树脂与石榴石微粒的混合。

综上所述，本实施例中，通过将搅拌组件3设置成镂空结构，一方面进一步促进了液体环氧树脂与石榴石微粒的混合，另一方面也减小了搅拌组件3摆动过程中受到的阻力，节省了设备的耗能。

实施例3

如图5和图7所示，本实施例与上一个实施例的区别之处在于：本实施例中，导流杆302包括截面为弧形的外筒3021以及与外筒3021同轴的转轴3022，外筒3021和转轴3022之间固定安装有若干个肋杆3023；转轴3022贯穿摆臂301且与摆臂301转动配合；具体的，两个摆臂301同步摆动过程中，各个导流杆302均跟随摆臂301同步移动，搅拌罐1中的物料会从相邻两个导流杆302之间的区域穿过，并在外筒3021的导流作用下沿着导流杆302表面流动；沿着外筒3021表面流动的物料在相互撞击后不规则扩散，一部分物料进入外筒3021内侧，并进一步与肋杆3023之间形成撞击，相当于在外筒3021内侧对物料进行又一次搅拌，液体环氧树脂与石榴石微粒在外筒3021内侧又一次混合，进一步促进了物料混合充分。

如图8所示，所述转轴3022端部固定安装有齿轮4，摆臂301上滑动安装有与对应齿轮4均啮合的齿条5；齿条5移动时会带动与其啮合的各个齿轮4转动，齿轮4会带动转轴3022、肋杆3023以及外筒3021同步转动；那么，只要摆臂301摆动到最大幅度并静止后，齿条5能够移动一段距离，使得外筒3021转动180°，那么，不论摆臂301朝哪个方向摆动，外筒3021均能够以其封闭的一侧与物料正面接触，即不论摆臂301朝哪个方向摆动，物料均能够沿着外筒3021表面流动，并进入外筒3021内侧与肋杆3023碰撞进行进一步混合。

齿条5的驱动方式包括但不限于电驱，电驱即在摆臂301上安装用于驱动齿条5移动的电动伸缩杆，此为现有技术，在此不过多阐述。

如图6和图9所示，所述齿条5上转动安装有导向块6，导向块6与齿条5之间连接有弹性件7，具体的，弹性件7自身不可转动，弹性件7端部安装有一与导向块6转动配合的圆销，圆销不会与导向块6分离，弹性件7始终处于压缩状态；侧板102上开设有与导向块6配合的导向槽103；弹性件7的弹力使得导向块6始终贴合在导向槽103的槽底(在本实施例中，导向槽103的槽底为竖直面)；导向槽103包括第一弧形段1031和第二弧形段1032，第一弧形段1031和第二弧形段1032之间通过第一连接段1033和第二连接段1034相连通；当摆臂301摆动时，齿轮4、齿条5和导向块6会跟随摆臂301同步移动，以图9说明，当摆臂301逆时针摆动时，导向块6位于第一弧形段1031内，并与第一弧形段1031滑动配合，齿条5处于靠近水平轴2的位置，并与摆臂301保持相对静止状态；当摆臂301逆时针摆动到最大程度并顺时针摆动后，导向块6先进入第一连接段1033，然后进入第二弧形段1032，导向块6进入第二弧形段1032后，齿条5处于远离水平轴2的位置，并与摆臂301保持相对静止状态；当摆臂301顺时针摆动到最大程度并再次逆时针摆动后，导向块6先进入第二连接段1034，然后回到第一弧形段1031；摆臂301持续往复摆动，上述过程循环往复；导向块6在第一连接段1033和第二连接段1034中滑动的过程中，会带动齿条5移动，从而驱动外筒3021转动180°，即驱动外筒3021进行换向。

需要说明的是，本实施例中，第一弧形段1031与第一连接段1033连接处形成台阶，即第一连接段1033的槽深要大于第一弧形段1031与其连接处的槽深，导向块6从第一弧形段1031进入第一连接段1033后，不能直接返回第一弧形段1031；第二弧形段1032与第二连接段1034连接处形成台阶，即第二连接段1034的槽深要大于第二弧形段1032与其连接处的槽深，导向块6从第二弧形段1032进入第二连接段1034后，不能直接返回第二弧形段1032；第二弧形段1032和第一连接段1033的槽深一致，第一弧形段1031的槽深为渐变状态，第一弧形段1031靠近第二连接段1034一端的槽深大于其靠近第一连接段1033一端的槽深；如此，才能保证导向块6沿着第一弧形段1031-第一连接段1033-第二弧形段1032-第二连接段1034的轨迹循环移动。

综上所述，本实施例中，通过流经外筒3021外表面的物料相互间撞击，以及物料与肋杆3023的二次撞击，促进液体环氧树脂与石榴石微粒的充分混合；通过齿条5的移动间接对外筒3021进行换向，使得摆臂301不论朝哪个方向摆动，均能实现上述效果；且无需对齿条5单独设置驱动源，仅仅依靠导向槽103对导向块6的驱动，即可实现外筒3021自动换向。

实施例4

在实际生产的过程中，如果搅拌组件3每次摆动的幅度恒定，那么在搅拌的初始阶段，搅拌组件3在其摆动行程中仅有部分行程会与沉积在底板101底部的石榴石微粒接触，而大部分行程都不与底板101底部的石榴石微粒接触；具体的，只有在搅拌组件3底端靠近底板101底部时，搅拌组件3才会与底板101底部的石榴石微粒接触；基于此，本实施例进行了如下改进。

如图13所示，在上一个实施例的基础上，本实施例中的环保型地坪涂料制备设备还包括用于驱动搅拌组件3以不同幅度摆动的驱动组件8，所述第一连接段1033和第二连接段1034的数量有若干个；具体的，待外部投料设备将石榴石微粒全部投入搅拌罐1中后，驱动组件8先驱动搅拌组件3以较小的幅度往复摆动，搅拌组件3得以在其整个摆动行程中始终与沉积在底板101底部的石榴石微粒接触，并将石榴石微粒与液体环氧树脂进行充分搅拌混合；搅拌一段时间后，以水平轴2轴线所在竖直面为对称面的小范围不规则扇形区域内，石榴石微粒与液体环氧树脂得以充分混合，此区域内的石榴石微粒浓度大于搅拌罐1中其他区域物料中石榴石微粒浓度；接着，通过驱动组件8加大搅拌组件3的摆动幅度；以水平轴2轴线所在竖直面为对称面的较大范围不规则扇形区域内，石榴石微粒与液体环氧树脂得以充分混合；继续通过驱动组件8加大搅拌组件3的摆动幅度，以水平轴2轴线所在竖直面为对称面的更大范围不规则扇形区域内，石榴石微粒与液体环氧树脂得以充分混合；最后，驱动组件8驱动搅拌组件3以最大摆动幅度进行搅拌，以水平轴2轴线所在竖直面为对称面的最大范围不规则扇形区域内，石榴石微粒与液体环氧树脂得以充分混合。

综上所述，本实施例中搅拌组件3的摆动幅度逐渐变大，使得沉积在底板101底部的石榴石微粒逐渐向两侧扩散进行混合，搅拌组件3在其摆动行程中始终能够与石榴石微粒接触，提高了搅拌的效率；其由于第一连接段1033和第二连接段1034的数量有多个，搅拌组件3在摆动到第一连接段1033和第二连接段1034位置对应的幅度时，外筒3021均能够进行180°转动换向；需要说明的是，由于第一连接段1033和第二连接段1034的数量是有限的，但搅拌组件3摆动幅度的变化是连续的，故并不是搅拌组件3每个幅度摆动时外筒3021均能进行换向。

如图10、图11和图12所示，所述驱动组件8包括沿水平轴2轴向滑动安装在水平轴2上的摆动座801，摆动座801上沿垂直于水平轴2轴线方向滑动安装有滑移座802，滑移座802上转动安装有圆球803；两个侧板102上均转动安装有驱动轴804，两个驱动轴804同轴且均固定安装有转动臂805，两个转动臂805之间固定连接有贯穿圆球803球心的圆杆806；驱动组件8还包括调控摆动座801在水平轴2上位置的调控单元。

具体的，摆动座801相对水平轴2的轴向静止状态下，通过外力驱动驱动轴804转动，驱动轴804会通过转动臂805带动圆杆806端部转动，由于圆杆806并不是水平的，即圆杆806为倾斜状态，故圆杆806两端同步转动时，圆杆806会带动圆球803围绕驱动轴804轴线公转，圆球803会带动滑移座802和摆动座801摆动，摆动座801同步带动水平轴2往复转动，水平轴2带动搅拌组件3往复摆动；当摆动座801位于水平轴2中间位置时，圆球803也位于圆杆806中间位置，此时摆动座801和搅拌组件3的摆动幅度最小(趋向于不摆动)；当摆动座801朝水平轴2端部位置移动时，会带动圆球803也同步向圆杆806端部位置移动；滑移座802相对摆动座801移动；通过外力驱动驱动轴804转动时，圆杆806带动圆球803围绕驱动轴804轴线公转的幅度加大，圆球803带动滑移座802和摆动座801摆动的幅度也增大，摆动座801同步带动水平轴2往复转动的角度增大，水平轴2带动搅拌组件3往复摆动的幅度增大；那么，只要通过调控单元控制摆动座801在水平轴2上位置，即能同步控制搅拌组件3的摆动幅度。

如图13所示，调控单元包括固定安装在其中一个侧板102上的弧形导轨807，弧形导轨807上滑动安装有支撑块，支撑块上转动安装有丝杠808，丝杠808以螺纹配合方式贯穿摆动座801；支撑块上安装有驱动丝杠808转动的电机809；摆动座801往复摆动时带动丝杠808、支撑块和电机809同步摆动，支撑块在弧形导轨807中往复滑动；通过电机809驱动丝杠808转动，丝杠808即可驱动摆动座801在水平轴2上沿轴向移动。

需要说明的是，如图10所示，在本实施例中，两个转动臂805的形状大小一致，圆球803位于圆杆806中间时，摆动座801也处于水平轴2中间位置，此时搅拌组件3的摆动幅度最小，趋向于不摆动。

如图10所示，在本实施例中，滑移座802上还固定安装有刮条810，刮条810平行于摆臂301，各个外筒3021贯穿刮条810且与刮条810转动配合；摆动座801在水平轴2上沿轴向移动过程中，刮条810一方面对外筒3021的外壁进行刮拭，防止石榴石微粒在外筒3021粘附外壁上另一方面也对搅拌罐1中的物料起到了横向搅拌的作用，进一步促进了物料混合。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。