防滑涂料是一類具有較好防滑性能的涂料,通過涂布于基材表面使其摩擦系數(shù)增加至..的等級,從而達(dá)到防滑的效果。從公園磚石、路面屋頂、運(yùn)動場所、辦公樓、餐館、倉庫等民用環(huán)境,到工業(yè)車間、廠房、高塔、水上平臺、離岸平臺等工業(yè)環(huán)境,再到機(jī)庫、艦船甲板、航空母艦等軍用環(huán)境,為避免人員、車輛、設(shè)備、飛機(jī)等因滑動造成..事故,防滑涂料是比較方便且有效的解決方案,且擁有無法估量的重要作用。
防滑涂料的組成
防滑涂料主要由成膜樹脂、防滑粒料與助劑等組成。
首先,宜選用本身摩擦系數(shù)較高、耐磨性較好的成膜物質(zhì)作為防滑涂料的基料,通常選用耐候性和機(jī)械性能較好的酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氯化橡膠、醇酸樹脂或聚氨酯樹脂等。
目前,對防滑性能要求較高的場合,如航空母艦甲板涂料、直升飛機(jī)起降甲板防滑涂料、海上采油平臺防滑涂料、軍艦露天防滑甲板涂料,以及停車場防滑涂料等,一般都采用環(huán)氧或聚氨酯樹脂作基料。經(jīng)過改性的環(huán)氧樹脂可以提升涂膜的附著力、強(qiáng)度及柔韌性,是目前防滑涂料的好選擇。
防滑性是防滑涂料基本的特性,防滑粒料包括天然橡膠、廢舊輪胎和聚氨酯彈性體顆粒等,是常用的彈性防滑粒,彈性粒料不僅能增加涂料的防滑性能,而且還能提高踏踩和觸摸的舒服感。
硬質(zhì)防滑粒料則主要有硅石粉、云母、碳化硅、剛玉、氧化鋁、陶瓷粉、石英砂、玻璃珠、玻璃片、塑料粒子,甚至是河砂。其中,碳化硅和剛玉增加摩擦力的效果好。不同應(yīng)用場合下,添加特定的防滑粒料能顯著提高防滑涂料的摩擦性能,增大其耐磨性,并有效延長涂料的使用壽命。
除了成膜物質(zhì)和防滑粒料以外,防滑涂料中經(jīng)常會添加一些助劑,如消泡劑、流平劑、濕潤劑、觸變劑、防老化劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、增韌劑等。對防滑粒料進(jìn)行表面處理能增加粒料與基料的附著力,降低磨損率,提高防滑涂料的使用壽命。
防滑涂料的分類
按成膜物質(zhì)的種類,防滑涂料可以分為酚醛防滑涂料、環(huán)氧防滑涂料、氯化橡膠防滑涂料、醇酸防滑涂料和聚氨酯防滑涂料等。環(huán)氧防滑涂料和聚氨酯防滑涂料的應(yīng)用較為廣泛。
不同種類的防滑涂料的優(yōu)缺點(diǎn)對比
按施工,防滑涂料還可分為單組分防滑涂料、雙組分防滑涂料和多組分防滑涂料。單組分防滑涂料施工方便,主要品種有醇酸防滑涂料、氯化橡膠防滑涂料、濕固化聚氨酯防滑涂料、環(huán)氧酯防滑涂料等。雙組分防滑涂料是常用的,防滑粒料可放在其中一個組分中,施工時兩組分進(jìn)行混合,主要品種有環(huán)氧聚酰胺防滑涂料、聚氨酯防滑涂料等。目前應(yīng)用較多的是雙組分環(huán)氧體系,固化劑多為胺類,這種熱固型體系反應(yīng)后很硬且耐磨,可用于鋼鐵和混凝土。多組分防滑涂料是把成膜樹脂、固化劑、防滑粒料等分開包裝,使用時經(jīng)機(jī)械混合,或涂完漆后立即噴撒防滑粒料,讓防滑粒料牢固地嵌在漆膜中。
與有機(jī)涂層相比,無機(jī)防滑涂層的摩擦系數(shù)更穩(wěn)定,不含有害的有機(jī)溶劑及致癌結(jié)晶硅石,使用壽命更長。尤其是在抗老化性能方面,更具明顯優(yōu)勢,如在海洋或水體環(huán)境中使用的具有防腐性能的熱噴涂鋁涂層。但鋁涂層硬度有限,難以滿足重載高摩擦表面的使用要求。為此,研發(fā)人員將高硬度的Al2O3陶瓷顆粒彌散分布在金屬Al涂層中制備得到新型的電弧噴涂鋁基氧化鋁陶瓷復(fù)合防滑涂層。這類涂層韌性好,硬度高,防腐耐磨,并且涂層摩擦系數(shù)可達(dá)0.7~0.9,是理想的防滑耐磨涂層,并且電弧噴涂的工藝操作簡便,造價低廉,用于艦船甲板面防滑有著良好的應(yīng)用前景。此外,以美國為首開始了新一代高性能非晶合金防滑涂層的研究。這類材料擁有高強(qiáng)度、高硬度和極其優(yōu)異的耐蝕、耐磨性能。美國NAAC計(jì)劃的研究表明,采用無磁鐵基非晶合金防滑涂層,預(yù)計(jì)使用壽命可達(dá)10年以上,大大超過了樹脂基涂層2~3年的使用壽命。國內(nèi)也已有相關(guān)科研單位在對非晶合金防滑涂層技術(shù)進(jìn)行跟蹤和先期研究,并提出了冷噴涂鐵基非晶涂層技術(shù)的概念。
防滑涂料的研究與發(fā)展
據(jù)專利局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2019年1月,我國公開的防滑涂料相關(guān)技術(shù)專利達(dá)150件,主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:道路路面、儀器器材、建筑地坪、運(yùn)動場地、織物、家具、機(jī)車、甲板等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,截至2018年底,我國防滑涂料相關(guān)科技論文共發(fā)表141篇,科技成果39項(xiàng)。
在標(biāo)準(zhǔn)方面,據(jù)了解,針對防滑涂料國內(nèi)至今并沒有專門的..標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品檢測主要依據(jù)企業(yè)自行制定的技術(shù)規(guī)范和采用DIN、ASTM、JIS、NF和ISO等..或國外標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)試驗(yàn)方法。所以,近日公布的2018-2242T-HG《軌道交通車輛用涂料第3部分:防滑涂料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃也受到了行業(yè)普遍關(guān)注。該標(biāo)準(zhǔn)由全國涂料和顏料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會技術(shù)歸口,計(jì)劃在2020年完成。
相比于歐美..工業(yè)發(fā)展水平較高,大型船艦..的設(shè)計(jì)與使用已有百年之久,所以他們在與之相配套的防滑涂料領(lǐng)域,特別是高性能防滑涂料領(lǐng)域,已擁有豐富且成熟的技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),而且InternationalPaint、佐敦、PPG、阿克蘇諾貝爾、艾仕得、海虹老人、3M等..涂料巨頭一如既往地投入大量人力物力財(cái)力來研發(fā)新型防滑涂料并不斷改進(jìn)涂料性能,國內(nèi)防滑涂料市場普遍信任并采用他們的涂料產(chǎn)品。隨著國內(nèi)涂料技術(shù)的進(jìn)步,近年來國內(nèi)一些科研院所及涂料生產(chǎn)商通過自主研發(fā),其產(chǎn)品在技術(shù)指標(biāo)上也可達(dá)到、接近甚至超過國外水平。隨著環(huán)保要求和使用要求的提高,防滑涂料與其他涂料品種一樣,正朝著環(huán)?;?、功能化的方向發(fā)展。無溶劑型、高固含、水性將是防滑涂料發(fā)展的熱門方向,且國內(nèi)外均在開展相關(guān)研究與應(yīng)用;此外,快干、耐水、防潮、絕緣、防霉、隔熱、耐久、防銹、低溫固化等功能化需求也日益提高。另一方面,金屬復(fù)合涂層也作為無機(jī)防滑涂料的重要研究內(nèi)容,也將贏得研究人員的重視與青睞。
在涂料技術(shù)日新月異的..,相信我國防滑涂料領(lǐng)域新產(chǎn)品、新技術(shù)的開發(fā)能取得突破性進(jìn)展,從而彰顯出我國民族品牌的核心競爭力,為我國..建設(shè)、經(jīng)濟(jì)騰飛、軍力提升貢獻(xiàn)出我們涂料行業(yè)的一份力量。