1 国内外防滑涂料发展现状

在防滑处理的多种方式中，防滑涂料是比较方便和有效的方式，可以用在各种各样的表面状态上，还可赋予物体表面不同的颜色，起到美化、装饰作用。防滑涂料是一种功能性材料，其作用是改进物体表面的摩擦性，形成一种高摩擦系数的防滑面，增加物体表面的摩擦力，以减少物体表面的人员、车辆和其他物体的滑动性，降低人员滑倒摔伤事故的发生，避免财产的损失。多用于车间地面、停车场、人行天桥、船舶甲板和包装行业。

国外开发利用防滑涂料已有多年的历史，成功的例子是航空母舰和舰载机甲板用防滑涂料，涂料增大了甲板的摩擦系数，避免了滑动，在航空母舰航行时涂料可防止飞机和车辆在甲板上滑动。更重要的是在航空母舰甲板这么小的平台上，要保证战斗机的起飞和降落，防滑涂料提供了可靠的摩擦力。正是为了这种特殊的用途，使防滑涂料的发展突飞猛进，由一般的民用范围到专门为航母防滑而研究，已成立了专门的防滑涂料生产、研究中心，使其品种繁多、用途广泛，专用性和通用性防滑涂料应运而生。美国在《职业安全与卫生条例》（O S H A）中明确强调，所有公众开放的机关、学校、商业、交通部门等部位的地面设施，只要是提供行走和活动的区域，其防滑摩擦系数均应达到0.6以上，对地面摩擦系数未达到此项标准的业主，将给予严厉处罚。美国材料与测试学会（A S T M）提供了摩擦系数测试依据，摩擦系数小于0.4的表面为非常危险环境范围，摩擦系数0.4～0.5为危险环境范围，摩擦系数0.5～0.6为基本安全范围，摩擦系数大于0.6为非常安全环境范围。

国内也有防滑涂料的生产，目前具有一定规模的厂家是青岛海洋化工研究院，其所生产的H F -05型甲板防滑涂料已大量用在我国的某些舰船上，且使用效果不错，有的使用年限已达到10 a以上，对保护甲板的防腐性能、对防止人员滑倒的安全性能上都有很好的效果。据有关资料介绍，海洋化工研究院生产的甲板防滑涂料是一种弹性防滑涂料，采用了一种弹性极好、涂膜较厚的聚氨酯橡胶中间层，其可以避免水分浸入到钢板，起到很好的保护效果，使用期限达6 a 以上，而且人踩在上面有一定弹性，感觉比较舒适，很受船员的欢迎。国内还有一些单位采用黄砂、水泥作为防滑耐

磨材料生产防滑涂料，其厚度为1～2 mm，主要是车间的地坪防滑。但这种防滑涂料比重太大，在北方的严寒冬季里易冻裂，耐钢板的热胀冷缩性能较差，不适用于舰船甲板上。
 

2 防滑涂料的种类和组成

2.1 种类

防滑涂料的分类大多数以树脂的种类而分类的，包括环氧防滑涂料、聚氨酯防滑涂料、醇酸防滑涂料、氯化橡胶防滑涂料等。

以涂料的组成分类，可分为单组分、双组分和多组分防滑涂料。单组分防滑涂料只有一个组分，把成膜树脂、防滑料都包装在一个组分中，施工时比较方便，但性能上没有双组分的好。单组分防滑涂料有醇酸防滑涂料、氯化橡胶防滑涂料、单组分湿固化聚氨酯防滑涂料、环氧酯防滑涂料等，在混凝土上不选用醇酸防滑涂料，水泥的碱性能使醇酸涂料中的游离脂肪酸皂化，易分层，而环氧酯耐化学品性强，效果就好些;双组分防滑涂料是常用的一种，树脂与固化剂分开包装，防滑料可放在其一组分中，施工时两组分混合在一起，然后施工，这种涂料目前有环氧聚酰胺防滑涂料、聚氨酯防滑涂料等。目前大多数用的是双组分环氧体系，固化剂常是能与环氧化学反应的胺类，这种热固型体系反应后很硬且耐磨，可用在钢铁和混凝土上。多组分防滑涂料是把成膜树脂、固化剂、防滑粒料等分开包装，使用时机械混合，或涂完涂料后立即喷撒防滑粒料，让防滑粒料牢固地嵌在涂膜中。

2.2 组成

防滑涂料的主要组成为树脂、颜填料、助剂、溶剂和防滑粒料。

2.2.1 树脂

可以作为防滑涂料的树脂有多种，例如醇酸树脂、高氯化聚乙烯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。目前国外常用的树脂是环氧树脂，大约95%以上的防滑甲板都是环氧类防滑涂料，经过改性的环氧树脂可以赋予涂膜好的附着力、很高的强度和柔韧性。如美国Advanced Material System,Inc.生产的Amcoat DC 4667防滑涂料是一种双组分环氧型防滑涂料，用于载机船只的耐候甲板、飞行甲板和机库甲板。其特点是防滑粒料在主体组分中，固体分高达85％，耐化学介质好，干态、水湿态和油润态下静摩擦系数分别为0.95,0.9和0.8。其可以厚涂，使用时主体组分与固化剂按质量比10∶1配漆，混匀后施工，室温下适用期为2 h。用纯聚氨酯作为防滑涂料的树脂也有一定的应用。如德国Bayer公司以Desmophen 650及651和H M D I缩二脲配合制成的聚氨酯涂料，据悉也已用于包括航空母舰在内的舰船甲板。英国也已将聚氨酯做成厚度达数毫米富有弹性的防滑涂料层，防滑耐磨性大大优于传统涂料。美国“奥斯汀”公司又新研制了由不饱和树脂制成的玻璃钢涂料。此是一种无溶剂的防滑涂料，于2005年在“杜鲁门”号航空母舰上进行过试验。不含溶剂的玻璃钢防滑涂料不会污染环境，这种树脂用于防滑涂料也是一个发展方向。

2.2.2 防滑粒料

防滑粒料是防滑涂料中重要的组分，防滑粒料按其材质可分为两类:

(1) 合成有机材料:聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯树脂粒子、聚氨酯树脂粒子、橡胶粒子等惰性高分子材料。

(2) 无机物:硅石粉、石英砂、玻璃片、碳化硅、结晶氧化铝、云母等。
这些防滑粒料一般具有不同形状和不同粒径，可直接掺入涂料中或后一道涂料施工后且未固化时喷撒在面漆上。
 

3 防滑涂料的防滑原理

防滑涂料的目的就是增加物体表面的粗糙度，增大物体表面的摩擦系数，增大摩擦力。在涂料中添加不规则的防滑粒料，并稍突于涂膜表面，呈微浮雕型，机械地赋予涂膜层表面适当的粗糙度，妨碍或抵抗其他物体在其上面的滑动，达到防滑的效果。防滑粒料常用的是氧化铝，质地极硬、耐磨且价廉。当氧化铝掺入涂料中时，棱角突出表面，在适当磨损时，摩擦系数增大，这是由于更多的氧化铝露出棱角引起阻力。

4 防滑涂料的技术要求

对一种防滑涂层的评价，关键要从其能否满足使用要求出发，对防滑涂料的技术要求主要有以下几个方面:

4.2 对摩擦系数的要求

不同的使用地方对摩擦系数的要求也不一样，但一般都要求3种摩擦系数:

干态:≥0.8

湿态:≥0.6

油态:≥0.5

4.3 耐磨性

所采用的防滑涂料在使用一段时间后，不得磨损严重，否则会造成涂层变薄或防滑粒料脱落，致使摩擦系数降低，起不到防滑作用。

4.4 耐候性

大部分的防滑涂料都用于室外，要经受太阳的曝晒、雨水的浸泡、夏天的热胀、冬天的冷缩，所以防滑涂料要适用这种环境，就必须具有很好的耐候性。

4.5 其他特殊性要求

如扶手的防滑涂料不能太粗糙，否则易划伤皮肤;人行天桥的防滑涂料要有弹性，给人产生舒适的感觉;航母的防滑涂料受冲击后不能产生块状，应形成粉末状，否则飞机的发动机容易吸进，对飞机产生损坏。
 

5 防滑涂层的评价方法

摩擦系数是防滑涂层的重要指标，摩擦系数的大小决定着防滑涂层是否具有防滑性的重要能力。这里着重介绍一下测定摩擦系数的多种方法，也是对防滑涂料重要的评价方法。

5.1 平面滑动法

平面滑动法又称平面牵引法，如图1所示。水平放置的防滑涂层上在一定负荷的滑块，滑块与涂层的接触面上通常是硫化橡胶，其粘在滑块上。硫化橡胶的硬度要求为S h o r e A 65左右，以模拟轮胎或鞋底与地面的接触。有时滑块上另配有负荷，其总重量为P，用一定的拉力F拉动滑块。拉力F是一个动态值，这里的F是指滑块开始移动时所用的拉力值，再用公式:摩擦系数( μ ) =摩擦力/正压力，即可计算出大静摩擦系数μ。

我国国家标准G B / T 9263-1988《防滑甲板漆防滑性的测定》、G B / T 10006-88《塑料薄膜和薄片摩擦系数测定法》和化工行业标准H G / T 3780《鞋类静态防滑性能试验方法》中所采用的依据就是平面滑动法。GB/T 9263给定的总负荷为20 kg，测出的数值为静摩擦系数;HG/T 3780给定的负荷为2.7k g，测出的数值也为静摩擦系数; G B 10006给定的负荷为0.2 k g，但可测出静摩擦系数和动摩擦系数。G B / T 9263中方法只能在实验室中测定，不适合现场测量，而且所测得的结果与其他摩擦系数测定方法所得的数据缺乏可比性。

美国A S T M标准D 4518规定的涂层表面静摩擦系数测定方法中B法也为平面牵引法，测定结果以静摩擦系数表示。美国军标M I L - P -24667和M I L - D -23003中规定的摩擦系数测定法都是采用平面滑动法，而M I L - P -24667中用2.7 k g的负荷，橡胶的面积为100 mm×125 mm,再用拉力计抓取拉力的峰值，MIL-D-23003中采用Olson测滑表，测滑表重2.7 k g，有3个直径19 mm的支撑脚，支撑脚上粘有同样直径的橡胶片，O l s o n测滑表容易携带，便于现场测试。

5.2 倾角法

倾角法又称斜板法，该法将一定质量W的滑块（也可衬橡胶片）放在被测防滑面上，当防滑面倾斜至某个角度时，滑块开始滑动（图2所示），由倾斜角度θ可以计算出两个接触面的摩擦系数( μ = F /P=tgθ)。