无锌地板整理成分|的性能突破2016-03-01 | PCI杂志

在多个行业，许多第一代环保产品的糟糕性能让人们相信，“走向绿色”意味着满足于降低产品性能。在地板护理方面，不含锌产品的性能支持了这一印象，特别是与可靠的含锌技术相比。现在，最近的一项聚合物创新缩小了无锌产品的性能差距。这篇文章提供了一个无锌饰面的发展，以及他们如何最终准备发光。

地板护理产品演变

地板饰面经过了多年的发展。例如，在法国凡尔赛宫的地板上使用蜂蜡制造镜面效果是有据可依的。随着地板维护实践的发展，巴西棕榈蜡成为标准。结果是特色蜡基光泽与标志性的漩涡创建的抛光过程。

聚合物科学的诞生导致了第一个基于苯乙烯-丙烯酸聚合物的合成地板饰面的发展。这种及时的进化受到了欢迎，因为它更高效、更实惠，尤其是考虑到巴西棕榈蜡的成本。

不幸的是，这种基于聚合物的地板饰面并非没有缺点:更换饰面时没有简单的去除方法。为了提高聚合物的可移除性，聚合物化学家提高了聚合物的酸值，这样就可以使用温和的碱来分解薄膜并将其从地板上移除。但是，由于薄膜更容易拆卸，它变得更容易损坏，导致耐久性和性能较差。一个简单而有创意的想法被测试并证明可以解决可移除性问题:添加一种二价金属，如锌，使聚合物的未决酸基交联(图1)。

与锌的金属交联解决了多个问题。首先，它通过制造一种更坚硬、更耐刮擦的薄膜来增强薄膜的耐用性。其次，它解决了水和洗涤剂敏感性的问题，因为锌捆绑了聚合物上的活性酸基团。第三，锌基交联确保了一种简单的去除方法，因为聚合物交联在氨或单乙醇胺等胺类化合物的存在下会分解，允许薄膜在液体中溶剂化并去除。

多年来，锌基地板饰面一直占据主导地位。然后，为了支持1972年的《清洁水法》，美国环保署将锌列入了它认为是“优先污染物”的材料清单。188金宝搏bet官网清单上的物质包括那些188金宝搏bet官网被环保署认定对水处理有负面影响，因此应该从城市污水中去除的物质。锌被包括在内，因为它是一种已知对废水处理有益的微生物抑制剂。

虽然有强有力的科学论据和研究表明，地板饰面中使用的锌仍然与聚合物结合在一起，不会对环境造成负面影响，但诸如GreenSeal、Ecologo和美国环保署Safer Choice等组织只有在地板护理产品不含锌的情况下才会对其进行认证。

由于锌在环保认证产品中被排除在外，地板护理化学家再次面临着创造一种表面处理的挑战，该表面处理要保持划痕和耐磨性所需的硬度，并提供必要的耐水和耐洗涤剂，但在需要剥离和重新加工时很容易去除。

无锌地板饰面的发展

无锌地板饰面的第一次进化是去除锌，使用工业涂料中经常使用的特殊单体来增加分子量，这些单体在聚合过程中用于聚合物链的内部交联。这些配方有时被设计用来在薄膜形成后产生额外的潜在交联。虽然这些类型的聚合物在耐久性方面比非交联聚合物有所改进，但它们往往难以去除，在市场上并不太成功。

无锌地板饰面的第二次进化用另一种二价金属取代了锌。虽然元素周期表上有许多金属可供选择，但许多金属的毒性比锌更大。其他的导致过早交联，因此货架稳定性差。最终，钙被选为替代金属，并已成为无锌地板饰面最常用的交联方法(图2)。

然而，事实是，这两种技术的发展都没有传统的锌基饰面那么好。该方法使用特殊单体来产生强大的内部和潜在交联，提高了耐久性，但很难去除。钙交联聚合物技术易于移除，但耐久性较差。因此，仍然需要一种改进的方法，既能实现必要的持久性，又能易于移除。

新视野号

为了克服提供更环保的无锌地板饰面，同时仍然达到传统锌基饰面的全面性能水平的挑战，回顾邻近市场的技术，以寻找线索和灵感将是有用的。对于耐久性，建筑涂料中使用的机制是众所周知的。许多这些机制通过结合钙的二价交联和非常强的潜在交联来建立耐久性和硬度。这些包括硅烷、环氧树脂、聚氨酯等。但许多这些方法都有副作用，如颜色较深，光泽较低或在水基体系中水解导致过早交联。因此，在传统的锌基饰面中实现交联机制的整体性能(图1)需要开发一种潜在的交联，而没有这些可以与钙结合使用的负面副作用。其结果是开发了专有的Twin-Linked™交联机制(图3)。

新的莫-格洛^®OMNOVA Solutions的Ultra G地板表面聚合物具有这种专有的双联交联机制。该产品为无锌地板饰面提供了性能的阶梯式改进。如表1-4所示，在耐久性方面，它提供了与大多数锌基地板整理系统相同的性能，易于拆卸和维护。这些性能数据表明，当环境认证是一个目标时，双链聚合物可以作为锌基产品的替代品。数据甚至表明，这些聚合物是锌基技术的潜在替代品。

表1-4比较了各种商用地板整理系统的应用和耐久性性能。在这些测试中包括市售的无锌饰面，锌基饰面和用新的摩尔- glo Ultra G聚合物配制的饰面。这些实验室研究采用了ASTM测试方法或内部开发的地板测试方法，以表明地板饰面的应用和耐久性。

测试结果摘要

一种不具备良好应用性能的地坪漆注定是商业上的失败。光洁度必须在表面流出，在各种温度和湿度条件下形成透明薄膜，在每次应用后30分钟内可重新涂覆，并良好地附着于所应用的表面。幸运的是，所有配方在应用测试中表现良好(表1)。在其他领域，发现了显著的性能差异。

经测试，与含锌产品和使用Twin-Linked技术的moro - glo Ultra G产品相比，市上销售的无锌地板饰面在耐久性方面得分较低(表2)。在商业使用中，这种糟糕的性能可能会导致更频繁的剥离和重新使用，从而降低无锌饰面预期的整体环境效益。(这一事实导致许多地板维护承包商停止使用无锌地板饰面，除非有必要。)

令人惊讶的是，在对优质含锌饰面进行测试时，在抗土性、耐磨损性和耐水性方面发现了较低的耐久性分数。

可拆卸性仍然是无锌地板饰面的一个平衡行为。测试结果显示了显著的可变性(表3)，这可能源于试图提供正确的表面硬度和可去除性水平。锌基聚合物在这方面仍然表现最好。采用新型Twin-Linked技术的聚合物的表面处理显示出中等的可移除性，这一措施必须与表面处理的耐久性和可修复性相平衡。

有了良好的地面保养，包括定期打磨以修复划痕和磨损，即使在学校和工业场所等交通流量中等的地区，地板也可以使用几年。为此，成品必须表现出良好的可修复性，通常使用的方法，如低，中和高速抛光。早期的无锌饰面受到高速抛光的挑战，因为它们太软，不能承受机械磨损。它们会旋转、起粉，可修复性有限，导致过早剥离和重新使用。新技术在测试中表现出优异的可修复性(表4)，在某些方面超过了锌基产品。