我国新型防水材料的发展及前景

第 25卷 增刊 重 　庆 　交 　通 　学 　院 　学 　报 Vol. 25 Supp lement 1 2006年 6月 JOURNAL OF CHONGQ ING J IAOTONG UN IVERSITY June, 2006 我国新型防水材料的发展及前景 王孝华 (重庆交通大学 实验教学部 ,重庆 400074) 摘要 :综述了我国新型防水材料的种类以及发展 ,指出了发展中存在的一些问 ,并对其前景作了展望 ,列出了未来 几年需重点发展的新型防水材料 ,预计 2010年新型防水材料的应用比例将达到 70%. 关 　键 　词 :新型防水材料 ;发展 ;存在问题 ;环保 ;前景 中图分类号 : TU57　　　文献标识码 : A　　　文章编号 : 10012716X (2006) S120073204 收稿日期 : 2006204227 作者简介 :王孝华 (19782) ,男 ,重庆市江津人 ,讲师 ,研究方向 :高分子材料 ,防水材料以及环保材料. 　　在房屋建筑工程中 ,屋面与卫生间的防水是一 项重要工程 ,从、使用的防水材料、施工质量等 , 都直接影响工程的质量和使用寿命 ,处理不好 ,就会 降低建筑物的使用功能 ,影响生产生活 ,给人们带来 诸多不便 [ 1 ] . 因此 ,防水材料的发展在世界各国都受 到重视 ,成为一个比较活跃的领域 ,防水技术也成为 一门新兴的综合性应用科学 [ 2 ] . 1　我国新型防水材料的发展 60年代以来 ,许多发达国家的防水材料品种开 发较多 ,速度较快. 自从 80年代以来 ,我国的新型防 水材料发展迅速 ,通过十几年防水界同仁的努力 ,我 国的防水材料形成了高聚物改性沥青防水卷材、合 成高分子防水卷材、防水涂料、密封材料和刚性止水 堵漏材料共 5大类几百个品种 ,已经形成品种门类 齐全 ,低、中、高性能档次齐全的材料体系 [ 3 - 4 ] . 1. 1　高聚物改性沥青防水卷材的发展概况 高聚物改性沥青防水卷材是以合成高分子聚合 物改性沥青为涂盖层 ,纤维织物或纤维毡为胎体 ,粉 状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制得的可卷曲 片状防水材料. 高聚物改性沥青防水卷材主要包括 APP、SBS (APAO )作改性材料的高聚物改性沥青防 水卷材. 改性沥青防水卷材在我国是目前发展最快的新 型防水材料 ,我国 80年代中期以来陆续从国外引进 了十几条生产线 ,技术装备水平得到很大的提高 ,生 产能力约 0. 8亿 m2 ,目前我国高聚物改性沥青防水 材料的生产能力总共可达 3亿 m2 以上. 从世界范围 来看 ,建筑防水仍以沥青防水卷材为主 ,在欧洲的屋 面防水卷材中己占 64% , 在美国新屋面中约占 20% ,翻新屋面中约占 25%. 我国从 50年代开始应 用沥青油毡卷材以来 ,沥青类防水材料一直成为我 国建筑防水材料的主导产品 ,占全部防水材料的 80% ,到 1999年底 ,我国高聚物改性沥青防水卷材 生产能力达到 2亿 m2 左右 ,年销量达到 6000万 m2 以上 , 1999年 9月我国已出口到埃及年产 100万 m2 的改性沥青防水卷材生产线. 其中列为全国化学建 材优选和推荐的主导产品有 SBS, APP改性沥青防 水卷材 , 2001年已达 7000万 m2. 预计 2010年将需 SBS改性沥青防水卷材 9240万 m2 / a,需 SBS橡胶 4. 6万 t / a;需要 APP改性沥青防水材料 4620 万 m 2 / a,需 APP4. 6万 t/ a. 高聚物改性沥青防水卷材 的施工应用 , 目前大多采用国外常用的火焰枪热熔 施工法及冷玛蹄脂粘结 ,部分工程采用冷自粘卷材 施工 [ 5 - 7 ] . 1. 2　合成高分子防水卷材的发展概况 合成高分子防水片材 (习惯上也称为卷材 )是 以合成橡胶、合成树脂或两者的共混物为基材 ,加入 适量的化学助剂和填充料等 ,经混炼、压延或挤出等 工序加工制成的可卷曲的片状防水材料. 我国的高 分子防水卷材主要包括三元乙丙、聚氯乙烯、氯化聚 乙烯、氯化聚乙烯 2橡胶共混、橡塑共混、再生胶、土 工防渗卷材、聚乙烯丙纶等防水卷材. 我国高分子防 水卷材的生产厂家约有 100余家 ,总生产能力约 1 亿 m2 以上. 1. 2. 1　三元乙丙防水卷材 ( EPDM ) 我国在 1980年开始从日本引进三元乙丙橡胶 防水卷材技术和设备 ,具体有保定橡胶一厂、内蒙包 头橡胶二厂、辽阳橡胶一厂等生产厂 ,达到生产能力 700万 m2 ,另外我国吉化公司设备厂为北奥防水材 料公司安装了国产三元乙丙橡胶防水卷材生产线 , 内蒙古包头橡胶制品研究所为常熟三恒建材有限公 司 (常熟防水材料厂 )安装了釜式硫化、L型挤出二 元乙丙橡胶防水卷材生产线 ,上述二条国产生产线 经生产运行 ,使用效果良好 ,技术水平接近日本水 平.北奥公司和常熟三恒公司三元乙丙防水卷材产 品经检测符合化工部行业《屋面防水材料 2三元 乙丙防水片材 》HG2402292一等品要求 ,产品经全国 有关大型及重点工程试用 ,取得良好效果 ,上述两家 公司产品已通过省级鉴定. 到目前我国三元乙丙防 水卷材生产能力约 1000万 m2 以上. 三元乙丙橡胶 防水卷材 ,性能优异 ,耐候性好 ,耐臭氧性 ,耐化学腐 蚀性 ,弹性和抗拉强度高 ,对基层变形开裂的适应性 强 ,质量轻 ,使用温度范围宽 ,寿命长 ,但价格高 ,粘 结材料尚需配套完善. 1. 2. 2　氯化聚乙烯防水卷材 (CPE)防水卷材 我国氯化聚乙烯防水卷材于 1984年由航空航 天部 621研究所与绍兴橡胶厂研制开发成功 ,现在 骨干企业主要有常熟防水材料厂 , 1998年产量为 190万 m2 ;绍兴橡胶厂 , 1998年 95万 m2 ;黑龙江光 建树有限公司 , 1998年产量为 115万 m2 ,另外还有 浙江长兴的上海建科院丰能制材公司、湖南水中王 防水材材料公司、山东滕州橡塑集团、山东胜利油田 三明集团新型建筑防水材料有限公司、太仓新型建 筑防水材料有限公司、昆山申港建筑防水材料公司 等许多企业也生产氯化聚乙烯防水卷材 ,有无胎基、 有胎基、复合型、非硫化等品种. 目前我国氯化聚乙 烯防水卷材生产能力在 1500万 m2 以上. 氯化聚乙 烯防水卷材 ,具有良好的耐候、耐臭氧、耐热老化、耐 油、耐化学腐蚀及抗撕裂的性能. 1. 2. 3　氯化聚乙烯 2橡胶共混防水卷材 我国氯化聚乙烯 2橡胶共混防水卷材以北京橡 胶十厂防水公司为骨干企业 ,执行国家建材行业标 准《氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材 》JG/T68421997, 年生产能力在 500万 m2 以上. 氯化聚乙烯 2橡胶共 混防水卷材 ,不但具有氯化聚乙烯特有的离强度和 优异的耐奥氧、耐老化性能 ,而且有橡胶所特有的高 弹性、高延伸性以及良好的低温柔性. 1. 2. 4　聚氯乙烯防水卷材 ( PVC) 我国聚氯乙烯防水卷材于 80年代末由济南塑 料一厂引进意大利技术和设备生产宽幅 2m的 PVC 防水卷材 ,目前已和瑞土 SARNA 集团合资生产渗 耐鲁泉牌 PVC防水卷材 ,另外山东食达集团新型塑 料厂、湖北水阳防水材料总公司、山西大同塑料四厂 等企业也生产 PVC防水卷材 ,其中湖北水陀防水材 料公司 1998年 PVC防水卷材的产销量在 300万 m2 以上. 国内有广东汕头汕樟塑料机械厂、苏州 526厂 昌达机械公司及北京等几十家企业生产 PVC防水 卷材设备. 到目前为止 ,我国 PVC防水卷材生产能 力约在 1500万 m2 以上. 聚氯乙烯防水卷材 ,具有 较强的拉伸和撕裂强度 ,延伸率较大 ,耐老化性能 好 ,原材料丰富 ,价格便宜 ,但容易粘结. 1. 2. 5　其它高分子防水卷材 其它高分子防水卷材有三元丁、EM、PE、ECB、 LHJ、SBC等高分子防水卷材 , EM 型海帕伦高分子 防水卷材由辽宁抚顺恩明防水材料厂生产 ,三元丁 防水卷材由辽宁丹东东港等防水材料公司和湖南省 南县新型防水材料有限公司等企业生产 ,目前国内 生产能力在 1500万 m2 以上. 高分子屋面防水卷材是仅次于改性沥青卷材的 屋面材料 ,在欧洲约占 23% ;在美国 ,新建屋面中约 占 40%. 翻新屋面中约占 34% ;在日本 ,新建屋面中 约占 27% ,修理屋面中约占 45%. 我国高分子防水 卷材的生产厂家约有 80余家 ,总生产能力约 0. 8亿 m 2 . 生产和应用量最大的是综合性能最好的三元乙 丙橡胶 ( EPDM )和 PVC防水卷材. 2001年 ,高分子 防水卷材的销售量约 4500万 m2 ,其中 ,三元乙丙防 水卷材近 500万 m2 ,氯化聚乙烯 ( CPE)防水卷材 1000万 m2 ,聚氯乙烯 ( PVC)防水卷材 800万 m2 ,聚 乙烯丙纶复合防水卷材销售量约 2000万 m2. 预计 2010年高分子防水卷材的产量约为 0. 65亿 m2 / a, 其中 , EPDM等中、高性能防水卷材为 0. 37亿 m2 / a, 占总产量 13. 0%. 由此可见 ,今后我国高分子防水 卷材的发展主要是以 EPDM 橡胶等防水材料为 主 [ 3 - 6 ] . 1. 3　防水涂料的发展概况 国外防水涂料以聚氨酯系列产品用量最大 ,但 没有焦油型品种 ,而我国却以焦油系为主 , 70年代 我国主要生产氯丁胶和橡胶改性沥青防水涂料 ,另 外用煤焦油生产塑料油膏除嵌缝外 ,还用于屋面满 涂 ,至今已使用 25年了 , 1985年 1月份上海首先推 出 851型焦油聚氨酯防水涂料. 目前聚氨酯防水涂 料是我国使用最多的防水涂料 ,包括煤焦油聚氨酯 和纯聚氨酯两种防水涂料. 近几年 ,由于环保因素 , 煤焦油被限制应用 ,因此非焦油聚氨酯防水涂料发 展速度较快. 如 991石油沥青基 (非焦油 )和 911湿 固化及单组分聚氨酯防水涂料等. 聚氨酯防水涂料 47 重 　庆 　交 　通 　学 　院 　学 　报 　　　　　　　　　　　　第 25卷 全国产量约销 3万 t. 由于环保型非焦油聚氨酯防水 涂料高温无毒、不污染环境、成本低 ,经使用明 ,其 防水性能好 ,因此今后环保型聚氨酯防水涂料将会 取代焦油基聚氨酯防水涂料等 [ 7 - 8 ] . 我国“九五 ”期间重点发展聚氨酯和橡胶改性 沥青防水涂料 ,积极开展高质量和高固含量橡胶改 性沥青防水涂料. 2000年防水涂料产量为 17 t/ a ,其 中聚氨酯等中、高性能涂料为 4. 2万 t / a,防水涂料 产量占防水材料总产量 9. 3% ;预计到 2010年 ,防 水涂料产量为 22万 t / a,其中聚氨酯等中、高性能涂 料为 11万 t / a,防水涂料占防水材料产量的 10%. 聚醚是生产聚氨酯防水涂料的原料 , 2000年需聚醚 1. 6万 t,预计到 2010年需 3. 4万 t. 目前 ,我国聚醚 产量还不能满足国内市场迅速增长的需求 ,尤其是 防水涂料需要的高质量聚醚 [ 9 ] . 1. 4　密封材料的发展概况 密封材料是发展较快的一种防水材料. 我国的 建筑密封材料包括塑料油膏、沥青油膏以及聚硫、硅 酮、聚氨酯、氯丁胶、丁基密封腻子、氯磺化聚乙烯等 弹塑性密封材料. 我国密封材料从 80年代起步 ,国家“六五 ”科 技攻关项目《SA101嵌缝材料的研究 》于 1985年 11 月在苏州通过了国家建材局的技术鉴定 ,冶金部建 筑研究总院也于 1985年 11月在北京通过了冶金部 的技术鉴定. 目前 ,我国密封材料生产厂家约有 150 家主要品种有 PVC油膏、PVC胶泥、沥青油膏、丙烯 酸、氯丁、丁基密封腻子、氯磺化聚乙烯、聚硫、硅酮、 聚氨酯、窗用弹性密封膏、中空玻璃用弹性密封膏等 十几个品种. 1994年 ,我国密封材料产量为 3. 3万 t,其中硅酮、聚氨酯等中、高性能密封材为 0. 53万 t. 1998年销量约 11万 t,目前欧美硅酮和聚氯酯用量 最多. 由此可见 ,到 2010年 ,硅酮和聚氨酯密封材料 发展最快. 1. 5　刚性止水堵漏材料的发展概况 刚性止水堵漏材料主要有无机铝盐防水剂、有 机 2无机复合防水剂、有机硅防水剂、M1500水泥水 性密封防水剂、4#和 6#防水防潮剂. 其中 ,无机铝盐 防水剂产销量在 1万 t以上 ;有机 2无机复合防水剂 , 全国有近百家工厂生产 ,掺量为水泥重量的 3% ～ 5% ;有机硅防水剂 ,较大的生产企业有沈阳北方建 筑防水材料厂、北京化工二厂、北京建材制品总厂等 几十家工厂生产 ;M1500水泥水性密封防水剂 ,国内 有浙江大学实验工厂、太仓第五化工厂、江山建筑防 水材料厂、安庆曙光化工厂、上海隧道公司防水材料 厂等九家工厂生产 ; 4#和 6#防水防潮剂 ,由陕西大荔 新关集团、东北雄鹏防水材料厂、新疆梧桐建材厂等 工厂生产. 2　我国新型防水材料发展中存在的问 题 不容置疑 ,近年来我国建筑防水材料行业取得 了相当大的进展 , SBS和 APP改性沥青防水卷材 , EPDM 和 PVC高分子防水卷材 ,聚氨酯、丙烯酸、聚 合物水泥防水涂料等中高档防水材料销售量均有较 大幅度的增加 ,但是防水材料行业也出现了一些突 出的问题. 1) 防水材料市场混乱 ,假冒伪劣产品异常猖 獗 ,产品由优质向劣质转化的势头强劲 ,比如 :把屋 面防水材料和地下防水材料混为一谈 ;改性沥青防 水卷材呈现明显劣化的趋势 ;聚乙烯丙纶复合防水 卷材用置猛增 ,制约了 EPDM、PVC等国家提倡的高 分子防水卷材的发展 ; APP改性剂的称呼比较混乱 , 有的叫 APAO或 APO改性沥青防水卷材 ,应该都统 一称为 APP改性沥青防水卷材. 2) 当前 ,我国建筑防水工程预算造价比较低 (只占工程总造价的 3%左右 ) ,一些甲方、业主和施 工单位往往还片面压低工程造价 ,导致低档防水材 料和假冒伪劣产品横行市场 ,建筑防水工程质量难 以保证. 3) 近年来 ,我国新型建筑防水材料的引进发展 比较快 ,但是配套的材料、施工技术、国家标准、国家 技术和验收规范还跟不上、还不十分完善 ,标准 和规范之间还欠缺统一协调 ,这也给一些不法商贩 带来可乘之机. 4) 建筑防水材料在推广应用过程中 ,需要办理 建筑材料的各项认证推荐备案 (准用证 ) ,工作比较 混乱复杂 ,有的地方省、市、县级的认证都需要办理 , 增加了负担 ,同时缺乏统一的标准 ,阻碍了建筑防水 材料市场的发展 [ 10 - 11 ] . 3　我国新型防水材料的前景 随着近代工业高速发展和城市化进程的不断加 快 ,带来了经济发展和社会繁荣 ,同时也使人们对自 己周边环境和生活质量提出了更高的要求 ,“以人 为本 ”、“绿色环保 ”已成为时尚. 因此 ,必须加大开 发和应用环保型防水材料的力度. 绿色环保型防水 材料 [ 12 ] ,是对环境有利、对人体无害、有利于节能、 可节约资源和 (或 )可再生利用并持久耐用的产品. 在绿色环保建筑防水的研发、设计、生产和施工中 , 57增刊 　　　　　　　　　　　　　　王孝华 :我国新型防水材料的发展及前景 应多方面考虑 :织成 ,尽可能水性化、高固化、粉状 化、生态化 ;原料 ,尽可能不用或少用沥青、有机溶 剂、重金属和有毒助剂 ;生产和施工场地尽可能做到 无废水、废气、废渣、废物 ;产品应无毒、无害、无味、 无污染 ;产品除防水外 ,尽可能兼有防腐、保温、隔热 和装饰美化等多种功能 ;产品售价与工程造价要适 中 ,要符合我国国情 ;施工要简便、安全 ,工期要短. “十一五 ”规划期间到 2010年 ,新型环保防水 材料在全国防水工程市场占主导地位 ,达到 70%以 上. 2010年以后的 20年内 ,进一步增加高档防水材 料的比例 ,减少甚至取消低档材料. 在防水材料方面 重点发展 SBS和 APP等改性沥青防水卷材 ,积极发 展三元乙丙、PVC和热塑性等高分子卷材 ,进一步降 低纸胎油毡用量 ,在密封材料方面 ,重点发展硅酮和 聚氨酯、聚硫等弹性密封膏 ,尽早取消 PVC胶泥及 塑料油膏 ,尽快开发防水保温一体材料 ;刚性防水材 料、金属屋面材料、沥青油毡瓦、水泥瓦、土工材料应 有一定的发展 [ 7, 13 ] . 4　结　语 防水工程是建筑工程的重要组成部分. 在防水 工程中 ,防水材料更加迫切需要改进和提高 ,应进一 步增加高档防水材料的比例 ,减少低档材料. 目前 , 我国建筑防水材料市场的发展与国外先进水平还有 很大的差距 ,新型防水材料的市场占有量还比较低. 因此 ,必须加大开发和应用新型环保防水材料的力 度 ,尤其是“十一五 ”规划期间到 2010年确定重点 发展的防水材料 ,加速我国防水材料的发展. 参考文献 : [ 1 ]　王玉珍 .浅谈屋面与卫生间的防水问题 [ J ]. 内蒙古科 技与经济 , 2004, (3) : 59260. 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D evelopm en t and prospect of new wa terproof ma ter ia ls in Ch ina WANG Xiao2hua (Department of Experimental Teaching, Chongqing J iaotong University, Chongqing 400074, China) Abstract: The type and development of new waterp roof materials in China are reviewed. Some p roblem s in development of waterp roof material are pointed out. The p rospect of new waterp roof materials is made. In addition, new waterp roof materials that are mainly developed in the latest years are listed. It is estimated that app lication of new waterp roof materials shall cover 70% in 2010. Key words: new waterp roof material; development; existing p roblem; environmental p rotection; p rospect 67 重 　庆 　交 　通 　学 　院 　学 　报 　　　　　　　　　　　　第 25卷