論文導(dǎo)讀:在三種高分子卷材中,EPDM類屬于熱固性卷材,PVC和TPO類屬于熱塑性卷材,EPDM和PVC都表現(xiàn)出不同的特征,而TPO卷材則表現(xiàn)出比較綜合的性能。PVC卷材耐化學(xué)腐蝕,抗菌,防霉,耐磨性優(yōu)良。防火功能是屋面系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵準(zhǔn)則,EPDM卷材固有的防火性能較好,而TPO卷材需要添加阻燃劑,達(dá)到相同的UL防火等級時造價高于其他系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞:單層屋面卷材,EPDM卷材,PVC卷材,TPO卷材

  防水材料是建筑業(yè)及其他有關(guān)行業(yè)所需要的重要的功能材料,其中屋面防水材料通常分為5類:高聚物改性瀝青基防水卷材、合成高分子防水卷材、防水涂料、密封材料、剛性防水和堵漏防水材料。其中高分子防水卷材可作單層防水,其制品一般用于單層屋面,又叫做單層屋面卷材。由于單層防水節(jié)約資源、節(jié)省能源,對環(huán)境污染少,有益于人類健康,易于施工和回收且使用期顯著延長,是優(yōu)良的綠色防水材料,在市場競爭中,單層材料已逐漸取代國內(nèi)外市場,有資料表明[1],在美國的屋面材料中,單層高分子防水卷材所占比例為:1979年為10%,1984年為25%,1987年48%,2006年54%,估計2007年將達(dá)到57%。單層防水材料多種多樣,本文主要介紹三種目前主要的新型單層屋面防水卷材:三元乙丙橡膠(EPDM)防水卷材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材及熱塑性聚烯烴(TPO)防水卷材。雖然三者都屬于高分子卷材,但在性能和使用上還是有較大的差距。

  1.三種新型單層屋面卷材的介紹

  在三種高分子卷材中,EPDM類屬于熱固性卷材,PVC和TPO類屬于熱塑性卷材,EPDM和PVC都表現(xiàn)出不同的特征,而TPO卷材則表現(xiàn)出比較綜合的性能。

  1.1 EPDM防水卷材

  EPDM防水卷材是以EPDM與丁基橡膠為基本原料,添加軟化劑、填充補(bǔ)強(qiáng)劑、促進(jìn)劑以及硫化劑等,經(jīng)混煉、過濾、精煉、擠出(或壓延)成型并經(jīng)硫化等工序制成的片狀防水材料。論文參考網(wǎng)。其在熱固性卷材中是最主要的和最具生命力的品種,常被稱為橡膠屋面的材料。具有以下特點(diǎn):

 。1)EPDM表現(xiàn)出比其他橡膠更優(yōu)越的熱穩(wěn)定性,能在高溫下長時間使用。耐低溫性優(yōu)越,適用溫度范圍廣據(jù)ASTM的研究結(jié)果,在三種屋面卷材系統(tǒng)中,EPDM單層屋面系統(tǒng)按耐熱性和耐紫外線名列第一;

 。2)由于沒有雙鍵,EPDM表現(xiàn)出非常良好的耐臭氧性,幾乎不會發(fā)生龜裂;

 。3)EPDM卷材使用壽命長,有在很強(qiáng)的陽光下持續(xù)暴露的能力以及抵抗其它導(dǎo)致卷材損壞的化學(xué)物的能力;

 。4)EPDM有比較強(qiáng)的耐溶劑性和耐酸堿性,因此,EPDM卷材可以廣泛地用于防腐領(lǐng)域。另外,EPDM密度小,作為防水卷材可以減輕屋頂結(jié)構(gòu)的負(fù)荷[2];

  1.2 PVC防水卷材

  PVC防水卷材的主要原料為PVC樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑及其他助劑,按成型方法可分為壓延法和涂布法,按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可分為有織物增強(qiáng)型和無織物增強(qiáng)型。PVC防水卷材具有以下優(yōu)點(diǎn):

 。1)易焊接,這是PVC防水卷材最大的特點(diǎn),其相互搭接處可用自動控溫的焊槍或焊機(jī)熱焊,解決了EPDM防水卷材的搭接難題,給施工帶來了很大的方便;

 。2)低能耗。熱塑性卷材的安裝和焊縫焊接便捷,所需能耗低,且不產(chǎn)生廢料;

 。3)PVC卷材耐化學(xué)腐蝕,抗菌,防霉,耐磨性優(yōu)良;它的主鏈無雙鍵結(jié)構(gòu),因而耐臭氧性優(yōu)良。

  基于這些優(yōu)點(diǎn),劉先南[3]報道了PVC防水卷材在機(jī)場航站樓基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)外防水中的應(yīng)用,結(jié)果發(fā)現(xiàn):與傳統(tǒng)的改性瀝青防水卷材相比,PVC防水卷材施工方便,接縫處連接均勻、密實(shí)牢靠,并且節(jié)約材料。在工程驗(yàn)收后的幾年內(nèi),PVC卷材防水層滲水較少,特別是在變形縫、施工縫、后澆帶和結(jié)構(gòu)復(fù)雜處很少出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

  但是,PVC卷材一般需要添加增塑劑使用,在卷材達(dá)到服務(wù)壽命前,而發(fā)生增塑劑遷移的現(xiàn)象,使產(chǎn)品變色和脆化,減少壽命。同時要在其中加改性材料改善PVC卷材的溫度穩(wěn)定性。

  1.3 TPO防水卷材

  TPO防水卷材的主要原料包括聚烯烴、軟化劑和多種添加劑,通過特殊的聚合工藝加工而成。由于其通常由橡膠組分作為軟化劑,一般選用EPDM;聚烯烴組分主要為聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE),TPO卷材不但具有EPDM類的物理性能,同時又有PVC類的可焊接性,它不含增塑劑,具有優(yōu)異的耐候性、耐臭氧、耐紫外線及良好的耐高溫和耐沖擊性能,可用普通熱塑性塑料加工設(shè)備進(jìn)行成型加工,具有加工簡便、成本低、可連續(xù)生產(chǎn)及邊角余料可回收利用等優(yōu)點(diǎn),且它可以用任意色調(diào)染色,不僅美觀,還可以利用白色膜反射日光表面來節(jié)能,是功能最為齊全的防水卷材,也是最為理想的環(huán)保防水材料,一經(jīng)問世就受到發(fā)達(dá)國家的青睞,發(fā)展相當(dāng)迅速。

  TPO的高品質(zhì)的性能也使得它的價格比較貴,但從一種環(huán)保的綜合性優(yōu)質(zhì)防水材料來看,其經(jīng)濟(jì)性還是相當(dāng)高的。論文參考網(wǎng)。

  2.三種新型卷材的對比

  EPDM屬于熱固性塑料,其熱穩(wěn)定性較好,但不易焊接成型,需加膠粘劑;PVC屬于熱塑性塑料,容易焊接,易于施工與回收利用,但其容易受溫度影響,且易發(fā)生增塑劑的遷移;TPO是用橡膠作軟化劑的熱塑性塑料,不但有良好的可焊性,而且有較好的物理穩(wěn)定性能,綜合了EPDM和PVC的主要性能,但其價格較貴。

  綜合三種卷材不同性能,TPO卷材表現(xiàn)出較大優(yōu)勢,它與EPDM防水卷材相比時,TPO卷材的防穿刺性更好,泛水可以焊接,接縫的耐久性和強(qiáng)度更好,可提供持久的白色或淺色,表現(xiàn)更好的耐久性。與PVC防水卷材相比時,TPO防水卷材在耐候性、反射性和熱焊接方面兩者相當(dāng),但TPO防水卷材可提供更好的耐穿刺性、耐化學(xué)性及環(huán)境效益。在TPO的配方中沒有添加增塑劑,TPO柔性保持率高,這是TPO的另一個固有優(yōu)勢[4]。論文參考網(wǎng)。

  PVC卷材也有其優(yōu)勢,在屋頂整個壽命期間,PVC系統(tǒng)的防水完好性優(yōu)于TPO系統(tǒng)。不是所有的屋頂都能做到排水順暢,在“絕對水平”的屋頂上可能發(fā)生積水現(xiàn)象,使用PVC較為適宜。而TPO卷材適宜與有一定斜度的屋面上。防火功能是屋面系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵準(zhǔn)則,EPDM卷材固有的防火性能較好,而TPO卷材需要添加阻燃劑,達(dá)到相同的UL防火等級時造價高于其他系統(tǒng)。在實(shí)際使用應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和經(jīng)濟(jì)性選擇適宜的卷材,并在保持卷材的優(yōu)點(diǎn)情況下,不斷研究卷材改性方法,提高卷材的質(zhì)量和壽命。

  3.結(jié)論

  單層屋面防水卷材質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、低能耗、多功能,且在彈性極限范圍內(nèi)使用時有優(yōu)良的回彈性,并且色彩豐富,可以美化環(huán)境。因此,隨著高分子防水卷材品種的增加,價格的下降,以及輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的普及,防水卷材的更新?lián)Q代勢在必行,在當(dāng)前高性能產(chǎn)品和綠色發(fā)展的理念之下,EPDM、PVC和TPO三種新型防水卷材將會有廣闊的應(yīng)用與發(fā)展前景! 

參考文獻(xiàn):

[1]牛光全. 關(guān)于提高我國單層屋面卷材質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)水平的建議[J].中國建筑防水. 2007:5-9.

[2]孟志強(qiáng),許群. 三元乙丙橡膠防水卷材[J].化工之友.1998(3):26.

[3]劉先南. PVC防水卷材在基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)外防水中的應(yīng)用[J]. 建筑技術(shù). 2004,35(7).

[4]朱冬青. TPO防水卷材的復(fù)雜性[J] .中國建筑防水. 2003(8):33-36.