data-full-width-responsive="true"> 双组份水性聚氨酯耐磨抗划伤地坪面漆的研发及应用沈剑平，郑俊超，杨玲，李金旗（科思创聚合物（中国）有限公司，上海201206）0 引言现代化的生产和生活空间里，地坪涂装被认为是建筑物保护和装饰必不可少的措施。作为承载车辆通行和人员活动的直接接触层，地坪涂料首要的功能是吸收和分散静态和动态载荷，因此漆膜必须具备足够的机械强度和动态强度（包括抗冲击性、耐磨性、裂缝架桥性等）， 此外还需要满足使用者的其
他需求，例如：耐化学品性、防滑性、易清洗和装饰功能。近年来， 地坪涂料技术的发展体现出3 个方面的趋势：其一，更加注重环保，突出涂料产品的低VOC、低气味；其二，优化施工性能，提高涂料施工中对环境条件的容忍度；其三，进一步提高漆膜机械性能，比如，近年来流行的超耐磨地坪面漆的概念正反映出市场对地坪漆在硬度、耐磨性和抗划伤性等多个技术指标上的高要求。优异的地坪面漆，需要在外物磨损的情况下，实现尽可能低的磨耗量，并弱化漆膜表面的划痕、光泽变化或其他缺陷的产生。双组份水性聚氨酯地坪涂料的技术特点与上述市场发展趋势相吻合。多元醇分散体（通常是羟基丙烯酸分散体）和亲水改性的聚异氰酸酯固化剂构成了该类涂料的成膜物，通过交联固化反应而生成三维网络结构的热固性涂膜。由于氨酯键具有较高的化学键能，并且氨酯基团之间形成的氢键结构可以进一步提高网络结构的稳定性，使得双组份水性聚氨酯涂层的耐磨性、抗划伤性、硬度和柔韧性得以兼备。针对市场所需，本研究以优化双组份水性聚氨酯地坪面漆的超耐磨特性为研发目标，在实验评估方法设定、配方原材料优选等方面开展了一系列工作。1 实验评估方法的建立从地坪涂料的实际要求出发，本研究对漆膜的铅笔硬度、耐磨性和抗划伤性3 个性能进行测试来综合评判地坪涂料的超耐磨性能。本研究相关测试项目所采用的试验基材符合GB/T 9271 的规定。铅笔硬度测试依据国标GB/T 6739《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》；耐磨性测试依据国标GB/T 1768 《色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法》，并选定CS10 砂轮，1 000 g 加载及500 循环作为本次实验的条件。抗划伤性测试本研究参考了GB/T 223742018《地坪涂装材料》中相关规定，并结合科思创公司内部标准测试方法（Hammer test）进行测试，具体操作方法是：在标准涂料测试板上，加载900 g 的测试锤， 以0000 号标准钢丝绒作为摩擦介质，来后10 次循环测试后，测定漆膜表面光泽并计算光泽保留率，当保留率越接近100%时，说明抗划伤性越好。光泽保留率（60）= （测试后光泽/测试前光泽）100%2 实验内容和结果分析在地坪涂料配方里有诸多因素会对超耐磨性能产生影响，比如：化学成分，聚合物链段结构、分子链排布方向、表面能、表面性状等等。为优化配方，本研究分别对羟基丙烯酸分散体、聚异氰酸酯固化剂、蜡助剂、耐磨填料等双组份水性聚氨酯涂料主要的构成成分进行试验评估。对一系列羟基丙烯酸分散体和亲水改性的聚异氰酸酯固化剂的评估是基于典型的双组份水性聚氨酯色漆地坪配方来开展的[5]。颜料体积浓度（PVC）设定为（6505）%， NCO/OH 的摩尔比设定为17∶1，过量的聚异氰酸酯固化剂是为了补偿NCO 和水的副反应而产生的损失。21 羟基丙烯酸分散体的筛选制备双组份水性聚氨酯涂料可供选择的羟基丙烯酸分散体， 根据不同的合成路径可分为初级分散体和次级分散体。两者相比，初级分散体往往具有较大的相对分子质量，产品供应形式中不含共溶剂，更容易实现消光，是建筑涂料中的常用品种。次级分散体一般为中等相对分子质量，并且共溶剂含量大概在15％ ~ 10％的范围，优选的次级分散体搭配固化剂使用，有机会得到一些性能极为优异的漆膜。本研究选择了8 种不同羟基含量的羟基丙烯酸分散体进行评估， 包括了初级分散体和次级分散体，具体参数见表1。
实验考察了不同羟基分散体在色漆中所呈现出来的铅笔硬度、耐磨性和抗划伤性， 具体结果如表2所示。从测试结果可以看出，大部分涂层的铅笔硬度都在2H~3H 之间，只有A-6 硬度为F； 涂层的耐磨性在20 mg ~ 37 mg 之间；漆膜的抗划伤性都非常优异，60 光泽保留率都接近100%，说明本研究所用的模拟外物划伤方法（0000 号标准钢丝绒和900 g 的负重）对该系列涂层都没有造成明显的损伤。上述结果也说明了不能简单地通过羟基含量来判断对应涂层的硬度，也不能简单地通过硬度的高低来判断耐磨性和抗划伤性的好坏。通过对得到的涂层性能进行打分，发现高羟基含量的次级分散体A-8 在本次对比评估中分数最高（如图1 所示），在硬度、耐磨性和抗划伤性3 方面的综合评分优于其
它分散体，体现出优异的超耐磨特性。
