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摘要：堅持自主創(chuàng)新之路，采用獨(dú)創(chuàng)的涂層重熔技術(shù)和浸漬刮涂法工藝生產(chǎn)的創(chuàng)新產(chǎn)品多層纖維內(nèi)增強(qiáng)聚氯乙烯防水卷材。并且為國內(nèi)單層屋面技術(shù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。該產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)全部達(dá)到和部分超過德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會DIN16734【1】標(biāo)準(zhǔn)。


關(guān)鍵詞：聚氯乙烯防水卷材；單層屋面


序言
    隨著建筑業(yè)的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)的高、大、輕對防水材料提出了使用年限長、維修方便、防水效果可靠的高標(biāo)準(zhǔn)要求，從而推動了世界防水材料發(fā)展。世界各國試驗(yàn)開發(fā)了大量了新型防水材料，高分子材料以其彈性或彈塑性、使用壽命長、技術(shù)性能好、施工簡易、重量輕、污染小的特點(diǎn)也迅速淘汰了瀝青油氈等老一代的防水材料。
    建筑屋面領(lǐng)域長期依賴瀝青基材料的現(xiàn)狀正逐步被節(jié)能環(huán)保的單層屋面材料所替代。而單層屋面正是節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的建筑防水發(fā)展趨勢，因此世界各國屋面工業(yè)界對單層屋面防水給予高度重視，不斷研發(fā)新型材料推動單層屋面防水的發(fā)展，使其成為屋面市場的主導(dǎo)產(chǎn)品。
我國在2007年8月成立了中國建筑防水材料工業(yè)協(xié)會單層屋面技術(shù)專業(yè)委員會，推動單層屋面技術(shù)在中國的發(fā)展。上海贊科防滲漏工程科技有限公司針對單層屋面防水技術(shù)堅持自主創(chuàng)新道路，已與2004年就啟動了單層屋面技術(shù)的研究和研發(fā)工作，通過四年的時間成功研制了技術(shù)參數(shù)高于國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的“多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC防水卷材”系列產(chǎn)品，為我國的單層屋面技術(shù)發(fā)展做了貢獻(xiàn)。

 

一． 產(chǎn)品的創(chuàng)新性
1. 原材料
本研究是在以國外先進(jìn)單層屋面防水體系標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，單層屋面防水對產(chǎn)品有更高的性能要求，如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、撕裂力等，應(yīng)用性能如：熱時效尺寸變化率、剪切狀態(tài)下的粘合性等。普通PVC卷材和多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC卷材的部分性能對比見表1.
表1 普通PVC卷材和多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC卷材的部分性能對比（略）

通過表1可以看出，多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC防水卷材的性能明顯優(yōu)于普通PVC卷材。拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率性能方面可通過優(yōu)選胎基實(shí)現(xiàn)；熱時效尺寸變化率等將通過優(yōu)化增塑劑等化學(xué)助劑配方實(shí)現(xiàn)。因此，在原材料選用上有著更高的要求。

1.1胎基
胎基布是決定多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC防水卷材拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率的關(guān)鍵因素。通過比較天然織物和化纖織物的性能，發(fā)現(xiàn)化纖織物在受外部條件影響下，在不破壞其既有物理狀態(tài)下，穩(wěn)定性比天然纖維更高。本產(chǎn)品選用維綸、滌綸等聚酯化纖織物為胎基。


1.2聚氯乙烯
聚氯乙烯樹脂，主要成份為聚氯乙烯，另外加入其他成分來增強(qiáng)其耐熱性，韌性，延展性等。本產(chǎn)品使用高性能的聚氯乙烯糊狀樹脂。
表面的PVC涂層可根據(jù)不同用途，著重加強(qiáng)某方面的性能，如防酸防堿、防紫外等等。

1.3化學(xué)助劑
高聚物中加入高沸點(diǎn)、低揮發(fā)性的小分子，改變PVC的力學(xué)性質(zhì)，降低PVC玻璃化溫度，使其受溫差影響降低到最低。當(dāng)分子量較低時，聚合物的Tg隨分子量增加而增加。當(dāng)分子量超過一定值（臨界分子量）后，Tg將不再依賴于分子量了。
根據(jù)Fox-Flory導(dǎo)出Tg與Mn關(guān)系如下：
Tg=Tg（∞）-K/Mn
Tg（∞）為臨界分子量時聚合物的Tg，K為特征常數(shù)。

2. 生產(chǎn)工藝
采用獨(dú)創(chuàng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的涂層重熔技術(shù)和浸漬刮涂法生產(chǎn)工藝。以維綸，滌綸等化纖織物為胎基，涂敷PVC糊狀樹脂，配加耐遷移增塑劑、阻燃劑、防霉劑、抗靜電劑、抗紫外線劑等多種化學(xué)助劑，經(jīng)高溫塑化而成。
浸漬刮涂法工藝以纖維織物為胎基雙面涂敷PVC糊狀樹脂，便于不同強(qiáng)度的纖維織物涂敷不同要求的PVC漿料達(dá)到不同種類的防水需要（諸如：阻燃防水、耐寒防水、耐酸堿防水、耐老化防水）。
將二種（或多種）不同種類的防水膜采用獨(dú)創(chuàng)的涂層重熔技術(shù)將二種（或多種）不同種類的防水膜重熔成“多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC防水卷材”。這種涂層重熔技術(shù)的特點(diǎn)是使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上起了根本的變化，通過二種不同種類的防水膜重熔后剖析產(chǎn)品截面可以看到，該產(chǎn)品形成五層材料，依次為：PVC膜—纖維織物—PVC重熔膜—纖維織物—PVC膜（圖1）。
中間的PVC重熔膜經(jīng)過涂層重熔技術(shù)，提高PVC膜的強(qiáng)度；由于高溫的影響，增塑劑將被破壞，從而使增塑劑的含量降低，解決了國內(nèi)外較難解決的增塑劑遷移問題，；將PVC涂層針狀氣孔全部消除，增強(qiáng)其密實(shí)性，又有二層纖維織物的保護(hù)形成PVC重熔膜不直接暴露在空氣中的耐老化構(gòu)造，有效分解外力作用，延長了使用年限，通過不同材質(zhì)的胎基進(jìn)行組合，力學(xué)性能達(dá)到充分優(yōu)化形成優(yōu)勢互補(bǔ)，使用該制作生產(chǎn)工藝可以開發(fā)多系延伸產(chǎn)品。

圖1多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC防水卷材橫剖面

 

圖2
 

3. 產(chǎn)品特性
多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC防水卷材具有防水、防霉、阻燃、耐寒、耐老化、防靜電等性能，且該產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長率，撕裂力全部達(dá)到和部分超過德國DIN16734-86標(biāo)準(zhǔn)。可根據(jù)實(shí)際需要生產(chǎn)不同功能，不同顏色，不同厚度的產(chǎn)品，外觀絢麗多彩，令人賞心悅目，表面經(jīng)特殊處理起防滑作用，且幅寬大至2m，可用熱封焊接工藝進(jìn)行接縫焊接施工省時省工省料。

二． 產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)
1. 性能指標(biāo)
多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC防水卷材系列產(chǎn)品起點(diǎn)高，參照德國DIN16734-86標(biāo)準(zhǔn)作為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)上海市建筑材料及構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測其各項(xiàng)物理性能指標(biāo)全部達(dá)到或部分超過DIN16734-86標(biāo)準(zhǔn)。

表2  檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)對比表（略）


此外，該產(chǎn)品還通過了上海市皮革質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站的崩破強(qiáng)度測試，達(dá)到774.2N/mm。以及SGS中國的八大重金屬轉(zhuǎn)移測試（遵從歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN71 Part3：1994+ A1：2000【3】）。

2. 權(quán)威評價
該產(chǎn)品得到國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會授予的“采用國際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)志證書”。2007年初被上海市科委認(rèn)定為“上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目，A級”，被上海市工業(yè)系統(tǒng)科技情報中心、上海市建委科技部認(rèn)定在同類產(chǎn)品中達(dá)到“國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)”的稱號。并擁有一項(xiàng)發(fā)明專利：200610026844.9（已公告）。

 


圖3采用國際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)志證書
 

圖4 采標(biāo)標(biāo)志
 

三． 先進(jìn)施工
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，本公司科技人員根據(jù)國外的施工方法及我國國情設(shè)計了施工配套措施，用空鋪法、條粘法、滿粘法和機(jī)械固定法進(jìn)行實(shí)際操作，施工優(yōu)質(zhì)、便捷、靈活、高效，施工速度比普通PVC卷材快2—3倍，特殊節(jié)點(diǎn)、疑難節(jié)點(diǎn)靈活處理，使得先進(jìn)的材料能夠發(fā)揮其更優(yōu)的效果。目前已成功使用在機(jī)場、加油站、酒店、民用住宅、會所、化學(xué)冶煉池等建筑設(shè)施中。
2008年由上海市建設(shè)管理總站制定出版了《上海市推薦性產(chǎn)品應(yīng)用圖集》和《應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》。


四． 市場性價比分析
1. 合理可靠，壽命延長
表3 不同防水卷材屋面防水等級設(shè)防要求和合理使用年限比較表(略)


2. 市場價格及前景
美國單層屋面防水技術(shù)為世界領(lǐng)先技術(shù)，按美國ASTM D4434-2007【5】標(biāo)準(zhǔn)，多層纖維內(nèi)增強(qiáng)PVC防水卷材委托國家權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，有望達(dá)到和超過美國ASTM D4434-2007標(biāo)準(zhǔn)的性能技術(shù)參數(shù)。而價格僅為美國及歐洲單層屋面防水卷材的四分之一至三分之一。

結(jié)束語
據(jù)專家預(yù)測，到2010年，新型防水材料將主導(dǎo)防水材料市場，城鎮(zhèn)永久性建筑采用新型防水材料的比例達(dá)到80%以上【6】。單層屋面技術(shù)將在中國積極快速的發(fā)展，通過產(chǎn)品的研發(fā)運(yùn)用和實(shí)踐使我們找到了方向，堅定了信念。只要我們堅持科學(xué)發(fā)展觀，不斷努力學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，單層屋面系統(tǒng)技術(shù)在中國一定能夠獲得成功。

 

參考標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)
【1】. DIN16734-86，合成纖維增強(qiáng)劑的增塑聚氯乙烯塑料屋頂板與瀝青不相容要求，
德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會，1986
【2】. GB12952-2003，聚氯乙烯防水卷材，
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，2003
【3】. EN71 Part3, 1994 + A1：2000 玩具安全－第3部分：某些元素的轉(zhuǎn)移
EU Toys Standard ，歐盟玩具安全標(biāo)準(zhǔn)，2000
【4】. GB50345-2004，屋面工程技術(shù)規(guī)范，
            中華人民共和國國家建設(shè)部，2004
【5】. ASTM D4434-07，聚氯乙烯屋面板，
Standard Specification for Poly(Vinyl Chloride) Sheet Roofing，
            美國材料與實(shí)驗(yàn)協(xié)會，2007
【6】. 鄭寧來，21世紀(jì)我國高分子防水材料發(fā)展，江蘇化工，
        2000年4月，第28卷第4期。