功能性地坪涂料的發展趨勢及應用

    摘要：介紹了彈性地坪涂料、導靜電地坪涂料、彩色耐磨涂料、耐強化學腐蝕涂料及水性環氧涂料等功能性涂料的性能、應用及發展。 

    關鍵詞：功能性涂料；地坪涂料；聚氨酯；環氧樹脂 

    功能性地坪涂料是各種特殊用途地坪涂料的總稱。即除了防護作用以外，這類涂料還兼有某些特別的功能，以滿足被涂覆產品設計上的需要。可以說，正是一些在特別環境里應用的產品功能方面的需要，促進了功能性地坪涂料的研制和開發。在有些場合，地坪涂料的防護性能已不是其主要的用途。在現代科技時代，已經開發出的具有特殊功能的涂料，其獨特的性能使許多產品和設備的功能得以充分發揮，成為地坪涂料中不可缺少的新品種。目前，功能性地坪涂料主要體現在彈性聚氨酯地坪涂料、電功能涂料、彩色耐磨涂料、耐強化學腐蝕涂料以及水性環氧涂料等幾方面，本文就以上幾方面的地坪涂料加以簡單介紹。 

    1 彈性地坪涂料 

    澆注型聚氨酯 (PU) 彈性體廣泛應用于各工業部門如膠輥、耐磨襯里、密封墊圈、鞋底、實芯輪胎、膠帶、機械零件、嵌縫材料、鋪裝材料等。由于聚氨酯彈性體具有高彈性和耐磨性，越來越多地應用于鋪設各類體育運動場地如田徑場塑膠跑道、塑膠網球場、塑膠籃球場和塑膠羽毛球場地等。 

    美國明尼蘇達采礦制造公司 ( 即 3M 公司 ) 最早于 1961 年用聚氨酯材料鋪設了一條 200m 長的賽馬道， 1963 年又鋪設了田徑跑道，由于使用效果較好，受到各國的重視。 1965 年西德正式生產塑膠跑道。 1967 年在加拿大召開的泛美運動會開始采用塑膠跑道。 1968 年在墨西哥召開的 19 屆奧林匹克運動會上聚氨酯塑膠跑道被正式采用，稱為“塔當”跑道，得到國際奧委會的承認。此后國際奧委會就正式把塑膠跑道定為國際比賽的必備條件之一，世界各國競相鋪設。日本、意大利、英國、法國、瑞士、瑞典等國相繼生產和鋪設了塑膠跑道。 

    我國是 1972 年開始研制合成材料運動場地用 PU 塑膠的，于 1978 年進行部級鑒定。隨著我國市場經濟的發展，聚氨酯鋪裝材料近幾年發展勢頭十分迅猛，每年生產原料能力近 5 000t ，可供鋪設田徑場 50 萬 m 2 。國內市場上現有的聚氨酯塑膠鋪面材料產品主要可分為混合型 ( 由 PU 膠液與少量廢舊橡膠粒混合后固化而成 ) 聚氨酯塑膠跑道、全 PU 型 ( 表面光滑型 ) 聚氨酯塑膠運動球場和室內塑膠地板等品種。今后的聚氨塑膠跑道品種的發展趨勢可歸納為以下幾種： 

聚氨塑膠跑道品種的發展趨勢

    聚氨酯彈性體具有優異的耐磨性和硬度可調性，在較寬的硬度范圍內具有高彈性，在（ -30 ～ 50 ）℃內具有屈撓性；并且具有良好的耐沖擊性、耐劃傷性 和優異的裝飾性，成為工業地坪涂料首選高分子材料。用該樹脂體系制備的彈性地坪涂料既保持了環氧樹脂的強度高、粘接力強、耐化學藥品性好的特性，又具有聚氨酯的高彈性、耐劃傷性、耐磨損性和良好的施工性，能夠滿足現代工業的需要，可廣泛用于汽車、航天、電子、食品、醫藥、電力、化工等行業的地坪，是現代工業理想的長效地坪涂料。 

    近年來，隨著我國建筑業及體育事業的迅速發展，建筑物的室內外地面處理、體育場館地面的鋪裝量越來越大。鋪裝材料的品種、質量不僅影響到材料的使用壽命，而且影響到建筑物的用途，已成為衡量建筑質量的好壞、檔次高低的一項關鍵指標。聚氨酯彈性體材料由于具有特殊結構和工藝性能，由它制得的地坪鋪裝材料不僅適于機房、儀器室及室內體育館的鋪裝，還可替代瀝青防水材料及防水卷材，用于建筑物的防水、防漏。隨著我國北京申奧的成功，以及全民健身事業的不斷發展，我國將有大量的體育場館將采用聚氨酯材料進行地面鋪裝，這也決定了聚氨酯彈性地坪將在今后幾年中大規模占據市場。

    2 電功能地坪涂料 

    電功能涂料主要包括：電氣絕緣涂料（體積電阻率＞ 10 12 Ω? cm ）；抗靜電涂料，也稱防靜電涂料（ 10 8 ～ 10 9 Ω? cm ）；電磁被屏蔽涂料（ 10 － 2 ～ 10 － 3 Ω? cm ）；導電性涂料（ 10 － 3 ～ 10 － 5 Ω? cm ）；電磁波吸收涂料。防靜電涂料是近 10 年來迅速發展起來的一種功能性涂料，它賦予物體以導電性，廣泛應用于電子、建筑、航空、軍事等領域。防靜電涂料根據成膜物質是否具有導電性，可以分為兩大類：添加型防靜電涂料和非添加型防靜電涂料。非添加型防靜電涂料的合成、施工存在很多困難，成本也比較高，性能不夠理想，故尚未得到廣泛的應用。添加型防靜電涂料則是導電填料、絕緣性聚合物、助劑、溶劑的混合物，將其涂覆于基材表面形成一層固化膜，產生防靜電的效果。通常防靜電涂料在常用環氧地坪涂料配方中加入了導電粉或導電劑，如：炭系列（炭黑、炭纖維、石墨）、金屬粉末（銅粉、鎳粉）、導電填料（導電粉等）、有機合成導靜電助劑。防靜電地坪涂料適用于電子電器廠房、計算機房、印刷廠、紡織廠、制藥廠等一切需要防靜電或防爆場所的地面或墻面。 

    防靜電地坪涂料作為功能性地坪中重要的一員已經越來越多地被眾多企業所認可。中遠關西涂料公司成功地為包括連云港核電站等多家單位鋪設了防靜電地坪涂料，施工總面積達數萬平米，其中連云港核電站使用該種涂料近兩年時間，每天經過車輛的輾壓．金屬工具的撞擊、油污侵蝕、洗刷機清洗，地坪完好無損，光亮如新，深受客戶的好評。 

    3 彩色耐磨整體藝術地坪 

    彩色耐磨整體藝術地坪是一種近年來流行于美國、加拿大、澳大利亞、歐洲并在世界主要發達國家，且得到迅速推廣的綠色環保地面裝飾鋪面材料。它能在原本普通的新舊混凝土表層創造出各種天然大理石、花崗巖、磚、瓦、木地板等鋪設效果，具有圖形美觀自然、色彩真實持久、質地堅固耐用等特點，可根據業主的要求，設計出各種彩色平面圖案。它的誕生從根本上克服了傳統磚、石鋪設地面常有的容易松動、凹凸不平、縫隙長草、蟲蟻筑穴、容易起塵、路面整體性差、施工周期長、需經常維修等缺點。彩色耐磨整體藝術地坪結合了傳統磚、石鋪設地面的美觀自然與混凝土的堅固耐用特點，是替代磚、石鋪設地面的一種理想的新型地面裝飾材料。 

    彩色耐磨整體藝術地坪采用的是表面處理技術，它在混凝土基層面上進行表面著色強化處理，以達到裝飾混凝土的效果。同時，對著色強化處理過的地面進行滲透保護處理，以達到潔凈地面與保養地面的要求。彩色耐磨整體藝術地坪的構造模式如下：基層（混凝土）??彩色面層（強化料和脫模料）??保護層（保護劑）這三個基本層面構造，這樣的構造是良好性能與經濟要求的平衡結果。目前常用的做法分為以下兩大類：模具法施工工藝與噴、撤法施工工藝。 

    彩色耐磨整體藝術地坪不僅可以廣泛應用于商業及城建等各種場合所需的人行道、公園、文化廣場、游樂場、高尚小區道路、停車場、庭院、地鐵站臺、游泳池等公共場所，創造高尚、舒適、人文、返樸歸真的環境景觀，而且可應用于居家室內地面、庭院地面營造出一種溫馨、休閑、度假般的居所文化。具有極高的安全性和耐用性，同時施工和保養又非常簡單、經濟。彩色耐磨整體藝術地坪目前已進入國內市場，并在上海、北京、廣州等一些國內經濟較發達城市得以應用。 

    4 耐化學腐蝕地坪 

    耐化學腐蝕地坪涂料將用耐蝕樹脂制成的地坪材料涂裝在混凝土或砂漿地面上，以形成美觀易清潔，同時能夠耐強烈化學腐蝕的地坪涂層。其性能特點為根據腐蝕介質種類確定采用不飽和聚酯、乙烯基樹脂、呋喃等耐蝕樹脂制作地坪材料，保證涂層能抵御所接觸的腐蝕介質的侵蝕，涂層美觀易清理，耐磨性好。耐化學腐蝕地坪涂料通常適用于與強烈腐蝕性介質接觸的混凝土或砂漿表面，如化工廠車間等。 

    5 水性環氧地坪 

    嚴格地講，水性環氧地坪涂料不能算作真正意義的功能性地坪涂料，但是由于其全部采用不含溶劑的水性環氧樹脂做材料，無毒、無味，涂裝過程中亦無污染，環境友好；涂層美觀、易清潔，防水防潮；同時還可根據需要上水性環氧罩面清漆，可獲得更高光澤的水性環氧地坪。 

    水性環氧地坪涂料特別適用于食品廠、制藥廠車間以及倉庫等場所，漆膜無毒，涂裝過程中對食品及藥品等無污染，同時也特別適用于潮濕地面涂裝。中遠關西涂料公司開發出了新型水性環氧地坪涂料，其具有優異的保光保色性和突出的耐候性，可以極低的厚度（ 500 m m 以內）實現傳統無溶劑地坪涂料數毫米的性能，填補了我國國內市場的空白。 

    6 結束語 

    當今世界，生態環境的“可持續發展”已成為許多國家的發展戰略之一，各個企業的環保意識不斷加強，用戶對環境友好型的涂料亦逐漸接受。傳統的地坪涂料多為溶劑型，對大氣環境造成了破壞，故此，無溶劑型地坪涂料和水性地坪涂料代表了涂料未來的發展趨勢。隨著環保事業的發展，人們對涂料的要求已經從重視實用性為主轉變為重視環保性為主，并兼顧功能性和實用性，這是功能性涂料發展的必然趨勢。各涂料廠商亦致力于采用先進技術、改進工藝、提高產品質量，開發出了多種環境友好型功能性涂料，齊心協力為保護地球環境、防止環境污染做出貢獻。