第三节　地坪涂料的现状与发展

一、概述

1.发展沿革

我国的地面涂料几乎与工业涂料同时起步，即起源于20世纪五六十年代，起初以酚醛、醇酸、过氯乙烯和氯化橡胶类产品为主，主要应用于木地板、船用甲板以及一些特殊地面的涂装。

在20世纪90年代初期，随着国家改革开放带来的经济发展和快速的工业现代化进程，以及外国产品的进入，地坪涂料开始发展并逐渐形成规模。这主要是因为工业产品制造基地、国内大批开发区和工业园区、各种公共建筑的出现，尤其是汽车、电子和食品等工业的发展对高质量地坪的需求，对地坪涂料产生了巨大的需求量，催生了一些专业地坪涂料生产商和涂装公司。地坪涂料产品、应用和技术的快速发展使之成为继建筑涂料、汽车涂料和家具涂料后，发展最快的涂料品种。

目前，我国地坪涂料已从最初的水泥地板用漆、船甲板漆，发展到目前的无溶剂自流平地坪涂料、水性地坪涂料，以及防静电、重防腐、防滑和耐磨等多种功能性地坪涂料，拥有较齐全的品种，具备较成熟的应用技术，形成规模化的应用市场。这其中，得到成功、大量应用的是以聚氨酯和环氧树脂为成膜物质的各种功能性地坪涂料。另一方面，随着环保限制、应用需求、新材料的出现等各种因素的推动，我国地坪涂料生产与应用技术在水性化、功能化和产品改性等方面不断取得新的进展。

与世界发达国家的地坪涂料相比，我国地坪涂料的不足体现于产品方面为中低档性能的产品多，高端产品差距较大；体现于应用技术方面为涂装施工机械和技术相对滞后，涂装工程管理薄弱等。

2.地坪涂料的水性化技术

水性化是涂料工业发展的大趋势，但目前我国地坪涂料中溶剂型涂料的比例仍较大。溶剂型地坪涂料中含有较多的有机溶剂，污染环境，危害健康；特别是溶剂型聚氨酯地坪涂料中含有的游离异氰酸酯单体，会严重危害健康和环境。溶剂型地坪涂料在实际施工中还存在产生涂膜病态（如起泡、鼓泡、脱落、附着不良等）的问题，而且对环境温湿度、基层湿度的要求也很高。因而，地坪涂料水性化是行业内一直受到高度重视的问题，并得到较多的研究，使得环氧、聚氨酯和聚丙烯酸酯等几类主要的地坪涂料在水性化技术方面都取得重要进展。

3.地坪涂料的功能化技术

功能型地坪涂料既能够体现出地坪涂料的许多优势，又大大扩展了地坪涂料的应用范围，也使地坪的许多具体应用要求得以满足。目前我国已具备齐全的功能型地坪涂料品种，例如弹性、耐磨型、防腐型、电功能型、防滑型、反射隔热型、地面目标伪装型、耐核辐射型等。

4.产品改性

通过对现有产品改性使之提高性能或赋予产品新功能是地坪涂料发展的重要途径之一。例如，将不同成膜物质复合对产品进行改性、使用纳米技术改性环氧、聚氨酯地坪涂料、使用氟树脂改性聚丙烯酸酯地坪涂料、用聚氨酯改性聚丙烯酸酯地坪涂料等，都取得了很好的效果。

二、环氧地坪涂料的现状与发展

1.水性化技术

环氧地坪涂料的发展首先体现于水性化技术。水性环氧地坪涂料具有许多优点，例如环保、涂膜附着力高、耐腐蚀性和耐化学药品性能优异、硬度高、耐磨性好；涂膜固化后的少量水分可使涂膜具有微孔隙，可释放混凝土内部水蒸气的压力以及可在室温和潮湿的环境中使用。水性环氧地坪涂料的缺点是施工过程中的污物易使涂膜产生缩孔；不适宜冬季或低温环境施工；对抗强机械作用力的分散稳定性差以及会使产品的物理机械性能降低等。

环氧地坪涂料水性化技术目前主要有两种。一是将环氧树脂水性化，然后与水可分散的环氧固化剂配合使用；二是低分子量的液态环氧同具有乳化作用的环氧固化剂配合使用^［3］。

2.无溶剂型环氧地坪涂料

无溶剂环氧地坪涂料具有不污染环境、无燃烧、爆炸危险、可在潮湿表面施工、固体分含量高、施工后能够自流平、成型后涂膜厚、配比可调整范围宽以及能够保持溶剂型产品的物理机械性能等优势，因而一度成为研究的重点，目前已经成为成熟的应用技术。

3.功能型地坪涂料

环氧树脂优异的物理机械性能，使得环氧地坪涂料成为功能化较多的涂料品种，例如耐磨、防腐、防静电涂料等，而且都是成熟的应用技术并得到很多的应用。

4.产品改性和新产品研制

针对环氧树脂存在的抗紫外线能力差、低温潮湿环境下施工导致与基层黏结力下降等性能不足，围绕其改性研究持续进行。例如以松节油为原料制取改性环氧树脂，不仅粘接力比传统双酚A型环氧树脂好，防腐蚀性能也非常优异，可作为抗紫外线的环氧地坪涂料^［4］；再例如以糠醛、丙酮和环氧树脂为原料的糠酮环氧浆料制成的糠酮改性环氧树脂水泥地坪涂料，其弹性、抗压性能均很好，低温潮湿环境下能快速固化^［5］。而采用聚环氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯和有机纳米蒙脱土等制备有机蒙脱土纳米插层聚氨酯预聚体，并以此对E-44环氧树脂进行改性制得的地坪涂料，可克服环氧树脂涂料常有的缺点，并使之在耐腐蚀、耐酸碱、柔韧性和耐冲击性等方面得到提高。

三、聚氨酯地坪涂料的现状与发展

1.水性化技术

水性聚氨酯地坪涂料分为单组分和双组分两种。单组分产品是最早的水性化产物，其分子量较低，交联度不高，导致其耐溶剂和化学品性不佳，涂膜硬度以及表面光泽度均较低，虽然通过交联复合改性的单组分产品在一定程度上性能得以提高，但为了更好地满足需求，使之达到或接近溶剂型双组分聚氨酯地坪涂料的性能，近年来的研究开发趋向于双组分交联型聚氨酯地坪涂料^［6］，它由含羟基水性多元醇组分和水性多异氰酸酯固化剂组成，它将双组分聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低VOC相结合，成为地坪涂料研究和发展的方向。

2.功能型地坪涂料

以聚氨酯为成膜物质制备的功能型地坪涂料有弹性型、防滑型等类产品。其中，聚氨酯弹性地坪涂料用于塑胶运动地坪的制备得到大量应用；防滑型地坪涂料在一些特殊场合的应用也很成功。这两类功能型涂料应用的总量虽然不大，但由于性能独特、专用性强，成为重要的地坪涂料品种。

3.产品改性和新产品研制

虽然弹性聚氨酯地坪涂料是该类产品应用的主体，但通过改性技术也能够制成硬地坪涂料。例如，某种新型聚氨酯地坪涂料，既是无溶剂型而有良好的环保性能，又可分别制成软质和硬质产品，其硬质产品的硬度为50～80（邵氏A）^［7］。

无溶剂聚氨酯地坪涂料是性能优异的环保型产品，且涂料具有优良的弹性、强度，可满足船舶舱室地坪使用要求^［8，9］。此外，还能够制成高透水性无溶剂聚氨酯地坪，以满足暴雨条件的排水要求^［10］。

纳米插层改性是提高材料力学性能，特别是韧性的有效方法之一，近年来在聚氨酯、环氧树脂改性技术中得到广泛应用。例如，使用纳米膨润土改性水性聚氨酯涂料，是将比表面积大并富含羟基的高活性纳米级膨润土与聚氨酯硬段以氢键形式结合，使其具有优良的物理机械性能和较强的抗紫外老化功能^［11］。

以环氧树脂为羟基组分、聚醚聚氨酯弹性预聚物为固化剂是对聚氨酯地坪涂料进行改性的良好技术。这种将两种树脂复合制备的新型弹性环氧聚氨酯地坪涂料，既有环氧树脂的强粘接力、高耐腐蚀性，又具有弹性聚氨酯优异的耐磨、耐冲击和高强度等特性^［12］。

四、其他类地坪涂料的现状与发展

聚丙烯酸酯涂料主要用于地面涂料，使用含氟的聚甲基丙烯酸酯树脂作为成膜物质可以制备具有疏水性能的高性能地坪涂料^［13］。

聚丙烯酸酯类地坪涂料的水性化技术主要是采用聚丙烯酸酯乳液和水泥复合使用，以取得耐水、高强和廉价等多方面的效益，并已成为成熟的技术而得到广泛应用。

具有固化速度快、防腐防水性能好、耐温范围宽、工艺简单等特点的聚脲地坪涂料，近年来开始应用于各种有防滑、防腐、耐磨要求的生产车间、停车场、运动场等地坪的涂装^［14］。

随着UV光固化装置的不断改进，光固化地坪涂料已成为现场快速施工一种新的选择而得到应用。该类涂料的最大优势在于涂料的瞬间固化，这有助于地坪涂层在施工后更快地投入使用。

五、地坪涂料技术标准的发展

1.国外地坪涂料标准

发达国家已经建立了完整的地坪涂料标准体系，其中以欧洲标准体系最为完备。欧洲地坪标准系统主要由BS EN 8204-6应用规范、FeRFA（英国树脂地坪协会）制定的详细应用指导细则和BS EN 13813等产品标准组成。

BSEN8204-6《地坪地板和现场施工第6部分：合成树脂地坪应用规范》侧重于应用和验收，涉及材料、设计、现场施工、地坪起鼓问题、健康与安全、现场测试等。FeRFA制定的细则由12个指导文件和3个成员行为准则构成，包括规范应用、系统选择和安全防护等内容，侧重关注地坪防滑、起鼓、防腐、潮湿基材、防静电等方面的内容。

BS EN 13813《找平层材料和沥青地面　找平层材料　性能和要求》为地坪材料产品标准，其中树脂地坪涂料检测项目包括粘接强度、耐磨性、抗冲击性等必检项目和抗压强度、抗折强度、表面硬度等非必检项目。

从欧洲地坪涂料标准来看，整个欧洲对树脂地坪的分类是一致的。从地坪涂料的材料组成来看，包括环氧地坪、聚氨酯地坪、丙烯酸地坪和PMMA地坪四种。从交通应用角度分类，分为LD（轻度）、MD（中度）、HD（重度）和VHD（超重度）四种类型。他们将地坪涂料涂装分为八个系统，各系统特点见表1-8^［15］。

2.我国地坪涂料标准概况

我国地坪涂料标准主要有产品标准和应用技术标准（规程、规范）两类，见表1-9^［16］。

3.我国地坪涂料标准的特点和差异

HG/T 2004—1991《水泥地板用漆》是我国最早的地坪涂料产品标准，所规定的技术性能指标仅适应当时的水平，地坪涂料产品也仅限于聚氨酯、酚醛和环氧树脂类薄涂层涂料。

JC/T 2327—2015和JC/T 1015—2006是分别针对环氧和聚氨酯类地坪材料的专用标准，几个通用型地坪涂料标准存在如下一些差异^［17］。

①各标准对于常规物性项目，如容器中状态（外观），固体含量，耐化学品性如耐水性、耐酸性的规定大同小异，差别在于规定项目的多少、耐液体介质的不同和检测方法的差异。

②GB/T22374—2008《地坪涂装材料》及SJ/T11294—2003《防静电地坪涂料通用规范》都规定了有毒有害物质限量；JC/T2158—2012《渗透型液体硬化剂》规定了产品的VOC限定要求；其余标准则没有规定有毒有害物质限量要求。

SJ/T 11294—2003规范规定的有害物质限量要求引用GB 18581—2001《室内装饰装修材料　溶剂型木器涂料中有害物质限量》要求；GB/T 22374—2008标准的要求见表1-10。

③GB/T22374—2008《地坪涂装材料》有对防滑性的要求，SJ/T11294—2003《防静电地坪涂料通用规范》有对体积电阻及表面电阻及阻燃性等项目的要求，JC/T2158—2012《渗透型液体硬化剂》有对pH值、表面吸水量、表面吸水量降低率、耐磨度比等特殊项目的要求，其余标准均未涉及。

④GB/T 22374—2008《地坪涂装材料》针对特殊场合，涉及流动度、防滑性（干摩擦系数、湿摩擦系数）、体积电阻及表面电阻、拉伸粘接强度、耐人工气候老化性、燃烧性能、耐化学性（化学介质商定）等项目，其余标准均未涉及特殊场合的项目。

4.我国地坪涂料标准展望

今后，我国将会借鉴国外先进标准信息，并为了能够适应产品发展和应用技术的需要，将会不断制定新的地坪涂料标准。

另一方面，地坪涂料标准除了应规范产品质量外，还将根据国家发展节能减排、绿色环保产品的政策，引领产品向高性能、高固体含量、水性化方向发展。

随着地坪涂料应用技术发展的需要，还将制定不同行业的应用技术规程、设计规范、施工验收规范等，例如应用于地下停车场需求的地坪系统设计规范、满足卫生系统的医疗地坪系统设计规范、医疗地坪系统施工验收规范等。而随着时代发展的需要，已有的标准也会根据新的需要逐步得到修订。

六、地坪涂料发展展望

1.地坪涂料将会得到较快发展

由于地坪涂料的一系列优异性能，随着社会的进步必然会得到更快、更好的发展，这从以下诸多方面可以得到论证。

（1）地坪涂料符合四E原则　四E（能源、环境、效率、经济）是现代工业发展需要遵守的基本准则，地坪涂料是各种装饰性与功能性地面材料中很符合四E准则的一类产品。其中的一些主要品种，例如无溶剂环氧类地坪涂料、高固体分聚氨酯类地坪涂料，不需要或者只需要极少的溶剂，不需要消耗更多的石油化工原材料。

随着现代工业和科学技术的发展，人们越来越感受到环境压力，因而现代工业的发展是以环境保护为前提的。涂料工业需要使用大量的溶剂，是对环境产生重要影响的行业，但地坪涂料绝大多数属于环保型涂料。因而，地坪涂料是环境友好材料。

无论从材料的生产还是从施工速度方面看，地坪涂料都具有很高的效率。其生产属于简单的物理混合过程，生产工艺简单，设备投资节省，生产效率高。同常见粘贴类地面材料相比，地坪涂料的施工速度快很多倍，施工效率高。

（2）现代工业发展的需要　产品质量的保证、文明生产环境的要求和某些工业场合的特殊需要决定着地坪涂料的发展是其他类地面材料所不能取代的。例如，医药行业生产车间地面的质量直接影响产品质量。再例如，电脑、制衣、微电子产品生产车间地坪鉴于安全需要，必须使用防静电地坪，以避免静电积累对人体和产品产生危害。又例如，随着化工业的发展，防腐蚀地坪涂料成为另一类重要的功能性地坪涂料。在很多场合，例如经常会受到酸、盐和油类以及电流侵蚀的地坪，防腐蚀地坪涂料的功能、作用是其他地面材料所无法取代的。一言以蔽之，现代工业的发展离不开性能优异的地坪，而使用地坪涂料或自流平地面材料则能够施工出满足多种功能的技术-经济综合性能最好的地坪。

（3）现代生活的需要　近年来，因滑倒摔伤而造成人身伤害和财产损失的事件屡有所闻。主要原因是人们在把居室营建成富丽堂皇和众多商家把公共场所建成绚丽、豪华的同时，忽略了因地面光滑而带来的危害性。这就导致原来还只是停留在人们头脑中的概念的防滑涂料，已经开始应用于民用住宅、大型购物中心和其他公共场所。可见，现代生活也需要发展一些性能好的功能性地坪涂料。据作者的了解，我国已有多家专门从事地面涂料销售、施工和服务项目的公司，而使用防滑处理剂、防滑涂料对地面防滑的处理是其重要的业务范围。同时，国外的一些高性能的防滑处理剂、防滑涂料已经在我国销售或建厂生产，例如加拿大诺斯卡科技有限公司的系列防滑产品、美国的VULCAN U.V.防滑涂料产品等。

（4）财产和人身安全的需要　对于地面上经常有油、有水的工作场所；斜坡、装卸码头极易滑倒摔伤的场合；当路面潮湿或雨雪时，在急转弯下坡、十字路口等车辆轮胎容易打滑的事故多发点使用防滑涂料，对于改善危险工作环境和提高交通安全性的意义不言而喻。此外，防静电地坪涂料、防腐蚀地坪涂料的使用都具有相类似的保证财产和人身安全的意义。

2.发展新品种地坪涂料

鉴于地坪涂料的优势，扩大新的应用领域、开发新型涂料品种是发展的趋势。可以预测，地面军用目标伪装涂料^［18］以及能够降低沥青路面温度的太阳热反射涂层^{［19，20］}在今后都可能得到进一步的研究与应用。

3.发展环境友好型产品

无溶剂型、水性化地坪涂料今后都可能会在现有基础上得到更快的发展，其品种还将逐渐增多，质量会趋于稳定。

4.新标准的制定

随着应用的规模化，将会制定相应的产品标准、施工技术规程等，使市场得以规范，并反过来促进应用技术的发展和进步。