室内聚氨酯
聚氨酯地坪：材料特性、技术演进与全球市场格局研究报告
一、 定义与基本属性
聚氨酯地坪是一种以聚异氰酸酯（Isocyanate）与多元醇（Polyol）反应形成的聚氨酯树脂为主要成膜物质的高性能地面涂装系统。其化学本质是氨基甲酸酯键的重复排列，这种分子结构赋予了地坪极佳的弹性、耐磨性及对极端环境的适应力。
二、 起源、传播与发展
1. 起源
聚氨酯化学的基础由德国科学家奥托·拜耳（Otto Bayer）及其团队于1937年在I.G. Farben实验室奠定。最初，研究重点在于开发替代天然橡胶的合成材料。
2. 传播与早期应用
1950年代： 聚氨酯开始应用于涂料领域，最初用于木材和金属的防护。
1960-1970年代： 随着配方技术的成熟，聚氨酯开始进入建筑地坪市场，特别是在欧洲和美国，被用于需要高度耐磨和抗化学腐蚀的工业场所。
3. 现代发展
进入21世纪后，环保法规（如VOC限制）推动了水性聚氨酯（WPU）和无溶剂体系的飞速发展。同时，材料的研发重点从单纯的“工业防护”转向了“装饰性与功能性并重”（如防滑、静音、抗紫外线）。
三、 结构与规格
典型的聚氨酯地坪系统通常由多层复合而成，厚度根据使用场景从1mm到9mm不等：
底漆层（Primer）： 封闭基材孔隙，增强与混凝土基层的附着力。
中涂层/砂浆层（Body Coat）： 提供厚度和机械强度，缓冲冲击。
面漆层（Topcoat）： 决定最终的色彩、光泽度及耐候性（通常具有抗紫外线功能）。
四、 核心特点：与环氧地坪的纵向对比
聚氨酯地坪常被视为环氧地坪的升级版本，其核心差异如下表所示：
| 特性 | 聚氨酯地坪 (PU) | 环氧地坪 (Epoxy) |
|---|---|---|
| 耐候性/紫外线 | 极佳，不黄变，适用于室内外 | 较差，阳光下易粉化、黄变 |
| 柔韧性 | 具弹性，能遮盖混凝土微细裂缝 | 脆性大，易随基层开裂 |
| 耐磨/抗冲击 | 优异，吸收能量能力强 | 高，但脆性导致抗重冲击弱 |
| 施工环境 | 对湿度较敏感，需专业控制 | 相对宽容 |
| 耐高低温 | 性能稳定（-40℃至120℃） | 极端温度下易脆裂 |
五、 产品分类与横向对比
聚氨酯地坪根据化学结构和分散介质可分为以下主流类别：
1. 芳香族 vs. 脂肪族聚氨酯
芳香族（Aromatic）： 成本较低，机械强度高，但易受紫外线影响变色，多用于中涂或室内黑暗环境下。
脂肪族（Aliphatic）： 具有优异的耐候性和保色性，是户外运动场及高端展示空间的标准面漆材料。
2. 溶剂型 vs. 无溶剂型 vs. 水性
水性聚氨酯（WPU）： 以水为介质，环保低VOC，是目前医院、学校等室内场所的主流。
聚氨酯砂浆（PU Mortar）： 含有特殊水泥填料，专门用于食品加工厂、冷库等需要耐极端温差和强化学清洗的重工业环境。
六、 适用场景
运动场地： 网球场、田径跑道（利用其高弹性和减震性）。
工业食品/制药： 需要频繁热水清洗或处于低温冷库的环境。
商业/公共停车库： 特别是顶层露天车库（利用其耐候性）。
医疗与教育机构： 利用水性体系的环保性及静音足感。
七、 全球著名企业及代表产品
1. 巴斯夫 (BASF) / Master Builders Solutions
简述： 源自德国，是聚氨酯化学的鼻祖之一。其地坪业务历史悠久，通过多次并购确立了全球领导地位。
主推产品： Ucrete系列。这被公认为世界上最坚韧的工业地坪，特别是在耐热冲击和化学腐蚀方面。
2. 西卡 (Sika)
简述： 总部位于瑞士，全球领先的特种化学品公司。其在地坪领域的市场占有率极高，拥有完整的产品链。
主推产品： Sikafloor®-PurCem®（聚氨酯砂浆体系）及 Sika ComfortFloor®（注重足感和装饰性的室内体系）。
3. 宣伟 (Sherwin-Williams)
简述： 美国涂料巨头，通过收购英国Leighs Paints和美国General Polymers增强了其高性能地坪产品线。
主推产品： FasTop™系列，广泛应用于全球的食品饮料加工行业。
4. 圣戈班 (Saint-Gobain) / 韦伯 (Weber)
简述： 法国跨国建筑材料巨头。其下属的Weber品牌提供多种高性能聚氨酯找平及涂装方案。
主推产品： weberfloor 工业及商业聚氨酯系列。
5. 玛贝 (MAPEI)
简述： 意大利家族企业，全球最大的建筑粘合剂及化学品生产商之一。
主推产品： Mapefloor CPU系列，专门针对极端工业环境设计。
参考文献与数据来源
Bayer, O. (1937). The Diisocyanate Polyaddition Process (Polyurethanes). Angewandte Chemie.
Sika AG. (2024). Technical Data Sheets: Sikafloor Systems.
BASF Master Builders Solutions. (2023). Ucrete Flooring Industry Report.
Standardization Administration of China. (2020). GB/T 22374-2018: 地面涂装材料规范.
International Concrete Repair Institute (ICRI). Guideline for Selecting Protective Coating Systems for Concrete.