data-full-width-responsive="true"> 建筑防水材料是建筑业及其
他相关建设行业都需要的重要功能性材料，关乎建筑与结构的安全，关乎人们的生活。当前，我国建筑防水材料门类品种基本齐全，能满足各类建设工程的需要，但总体技术水平与国外仍存在差距，突出表现在产品的质量和品质水平、应用系统的配套水平和施工的综合技术水平等方面。随着环保要求的提高，沥青类防水产品承受的环保压力越来越大，加上同质化经营现象严重，企业寻求新产品、另找出路的心情迫切。此种情况下，有些企业尽管对PVC 和TPO 防水卷材等高分子产品并不充分了解，但也将其锁定为主要发展目标。所以，加强对高分子防水卷材产品的研究，引导产业科学发展，迫在眉睫。1 产业发展轨迹我国的建筑防水材料生产，大致可以追溯到建国前的1947 年，即纸胎沥青油毡第一个工厂的建立。此后，纸胎沥青油毡一统天下的局面一直持续到20 世纪80 年代中期。20 世纪80 年代以后，随着我国从国外引进改性沥青防水卷材生产线，开始了改性沥青防水卷材的发展时期，同时，国外PVC 防水卷材开始进入中国，促进了国内PVC 防水卷材的发展。进入21 世纪以后，国外快速发展的TPO 防水卷材在国内相继问世。目前，国产的挤塑类高分子防水卷材生产线有单压延单挤出的，也有单压延双挤出的，还有双压延双挤出的，模内多层共挤也开始得到发展，水平参差不齐。经过20 多年的发展，我国的PVC 防水卷材在产品质量和用量上已有相当的进展；TPO 防水卷材虽然起步不晚，除个别企业外，总体发展并不快。2 产品特点21 PVC 防水卷材PVC 防水卷材起源于欧洲，是欧洲屋面防水市场占主导地位的高分子防水材料。产品拉伸强度高，断裂伸长率大，能适应基层伸缩、开裂所引起的变形；使用寿命长、耐老化，屋面材料可使用30 年以上，地下可达50 年之久；低温柔性好，适应环境温差变化性好；耐根系穿透性好，可做成种植屋面的阻根层；施工方便，焊接牢固可靠，环保无污染；维修方便，性价比高。22 TPO 防水卷材TPO 防水卷材1991 年欧洲首先将其应用于屋面；20 世纪90 年代末期进入美国市场，之后迅速发展，目前在美国已超越PVC 防水卷材的市场份额。除了以上PVC 防水卷材所具有的特点外，TPO 防水卷材不含增塑剂，具有优异的耐候性、耐高温和耐冲击性能，抗撕裂强度高，收缩变形小，可100%回收再利用，易于维修修补。3 原材料31 PVC 防水卷材国内PVC 树脂可以满足PVC 防水卷材的生产应用，关键在于增塑剂和阻燃剂的选择。311 增塑剂的选择1）PVC 防水卷材主要使用DOP（邻苯二甲酸二辛酯）作为增塑剂，如果使用DOA（己二酸二辛酯）与DOP （邻苯二甲酸二辛酯） 配合作为增塑剂，随着DOA 用量的增加，PVC 防水卷材的耐低温性变好，分子迁移率会大幅增加，PVC 防水卷材的耐久性会变差。2）如果使用聚酯增塑剂与DOP 配合使用，随着聚酯增塑剂的用量增加，PVC 防水卷材的耐低温性变差，分子迁移率会大幅减少，PVC 防水卷材的耐久性会变好。聚酯增塑剂的用量一般不能超过30%。3） 如果使用高分子增塑剂与DOP 配合使用，低温脆化温度和分子迁移率都会降低，PVC 防水卷材的耐低温性和耐久性都会提高。但是，高分子增塑剂的用量也不能太大，一般控制在20%左右。杜邦的酮乙烯酯（Elvaloy）就是非常好的高分子增塑剂，分子迁移率几乎为零，但价格昂贵。4）生产PVC 防水卷材的增塑剂在欧洲禁止使用DOP、DBP 等，主要采用DIP、DIAP、DINP 等高分子量的增塑剂。312 阻燃剂的选择正常的高分子防水卷材不加阻燃剂时12 mm 厚左右就能保证防水各项功能，但加入阻燃剂后性能变差，为了达到防水功能，需要更厚的卷材，至少15mm 厚。由于PVC 含氯量达56%，因此，硬质PVC 制品通常不需要加入阻燃剂；软质PVC 制品中加入了增塑剂，氯含量降低，氧指数降至22，加阻燃剂十分必要。应该科学合理地设计阻燃体系，使阻燃朝着低烟、无毒、环保的方向发展。目前用于增强PVC 防水卷材阻燃性的阻燃剂很多，包括氢氧化铝、三氧化二锑和硼酸锌等。1）氢氧化铝的阻燃效率低于三氧化二锑，当三氧化二锑的用量为4 份时，材料氧指数能够提高14%。2） 氢氧化铝复配硼酸锌具有协同阻燃效用，在20 份氢氧化铝中加入3 份硼酸锌，材料氧指数能够提高5%。3） 氢氧化铝复配三氧化二锑也具有协同阻燃效用，在20 份氢氧化铝中加入3 份三氧化二锑，材料氧指数能够提高15%。4）磷系阻燃剂都具有一定的毒性，因而应该限制磷系阻燃剂在PVC 中的应用。32 TPO 防水卷材TPO 防水卷材原材料供应商主要有陶氏化学和巴赛尔两家。陶氏化学VERSIFY誖2300 采用茂金属催化技术生产，茂金属催化剂具有单活性中心，聚合物分子量分布窄，结构可控，焊接窗口宽；巴赛尔的Hifax CA10A 采用先进的Catalloy 工艺共聚而成。这两家公司生产的TPO 防水卷材原材料与国内一些企业采用聚丙烯（PP）和乙丙橡胶（EPR）等简单共混制备而成的TPO 防水卷材原材料相比，制成的产品具有更优异的性能，拉伸强度大，耐穿刺性好，抗紫外线强，尤其是热老化性能和耐候性优异。321 TPO 防水卷材的热老化性欧美屋面行业认为，在一定的高温条件下、经得住一定时间考验的才是真正的TPO 防水卷材，具有较长的使用寿命。目前我国TPO 防水卷材产品标准的热老化要求是115 ℃，28 d；由于美国认为115 ℃，28 d 这个要求还是很难标志真正的TPO 防水卷材，所以，美国对TPO 的热老化要求已经提高到116 ℃，224 d。未来的趋势是可能在温度或时间上还会提高或延长。所以对TPO 防水卷材来说，与热老化相关的助剂的选择以及热老化检测都很重要。322 TPO 防水卷材的阻燃剂选择1）氢氧化铝价格较低，怕高温，不能在螺杆内停留较长时间，易水化。氢氧化铝的脱水吸热温度较低，约为235~350 ℃，在常压低于205 ℃下是十分稳定的，到205~220 ℃开始缓慢分解，到230 ℃时开始降解。所以，最好采用具有侧喂料功能的螺杆挤出机。普通氢氧化铝阻燃剂的主要问题是所需填充量大，否则就不会有良好的阻燃效果，但填充量大必然导致树脂混炼和成型时物料的流动性差，影响材料的加工性能和机械性能。2）氢氧化镁价格相对氢氧化铝要高。主要选择高纯度的氢氧化镁，含铁量（金属氧化物）不能过高，否则影响产品的使用寿命。氢氧化镁分解温度较高，在340~490 ℃左右，吸热量也较小，因此对抑制材料温度上升的性能比氢氧化铝差，对聚合物的炭化阻燃作用却优于氢氧化铝。两者复合使用、互为补充，其阻燃效果比单独使用更好。氢氧化镁阻燃剂同样有需要大填充量的缺点，大量的氢氧化镁阻燃剂会降低塑料制品的强度以及其他性能。其次氢氧化镁的耐酸性差，在酸中会很快溶解，也容易受乳酸影响而使制品表面留下指纹。
