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1聚氨酪防水涂料

防水涂料是當(dāng)代建筑防水材料中的一個(gè)重要分支，因其具有能適合構(gòu)造復(fù)雜的防水工程，施工簡(jiǎn)便，易于維修等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)發(fā)展很快。在國(guó)外，防水涂料的使用已占防水工程的10一15寫，其主要品種有聚氨醋、丙烯酸酷、氯丁橡膠、橡膠瀝青等，其中以聚氨醋(PU)涂料的防水效果最好，應(yīng)用最廣。

在美國(guó)，PU涂料在屋面和地下室的防水中應(yīng)用十分普遍，在屋面防水中常與Pu泡沫保溫層并用。西歐也在不斷開發(fā)PU防水涂料新品種，如英國(guó)研制的快干型Pu涂料，基層不需打底，施工后幾分鐘就能耐小雨，16一18小時(shí)即可步行。德國(guó)發(fā)明的耐候型PU防水涂料對(duì)火舌和熱幅射作用穩(wěn)定，耐火等級(jí)可達(dá)0創(chuàng)4102一B:級(jí).

聚氮醋防水涂料在日本也得到迅猛發(fā)展。1988年，日本建筑用PU材料(不包括PU泡沫)共生產(chǎn)60420噸，其中PU防水涂料就達(dá)27680噸，占45.8%，占當(dāng)年日本l，IJ材料總產(chǎn)量叼2.7萬(wàn)噸)的6.5%。

目前日本共有75家公司生產(chǎn)346種牌號(hào)的Pu防水涂料，品種主要有;非步行用、輕少行用、速硬步行用、屋面運(yùn)動(dòng)場(chǎng)用，難燃型、防水層的保護(hù)涂料等。按固化方式分，主要有雙組份(反應(yīng)固化型)和單組份(水乳型、溶劑型、濕氣固化型)兩大類，其中雙組份產(chǎn)量最大。

日本防水界認(rèn)為PU防水涂料有以下特點(diǎn):有優(yōu)異的彈性、耐久性、耐磨耗性、耐藥品性;防水層輕、無(wú)接縫;步行感覺良好，容易修補(bǔ)，宜作為外露防水層。因此，日本的涂膜防水工程中，Pu工法占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在日本，防水涂料的應(yīng)用比例為15%，而Pu防水涂料就占11%。日本PU防水涂料產(chǎn)品及施工方法都已標(biāo)準(zhǔn)化，在JISA6021中規(guī)定了PU防水涂料的性能要求。

日本建筑施工規(guī)范JASSS一86中規(guī)定了PU防水工法的材料組成及用量:

(1)PU涂膜防水工法Pu打底料0.Zkg/mZ;第一道PU防水涂料0.3kg/m，;玻璃纖維網(wǎng)格布1.lm/m，;第二道Pu防水涂料1.skg/m，;第三道PU防水涂料2.okg/mZ;聚丙烯酸醋一聚氨醋(AC一pU)保護(hù)涂料0.Zkg/mZ。

(2)聚合物改性油氈/PU涂料復(fù)合防水工法:膠粘劑0.Zkg/耐;聚合物改性油氈

(3·smm厚)1·om/m，，;第一道pU防水涂料1.6kg/mZ;第二道pU防水涂料2.okg/m，;Ae一Pu保護(hù)涂料0.2kg/mZ。

目前日本防水界對(duì)Pu防水涂料的研究方向主要為:

(1)開發(fā)特種功能的保護(hù)涂料，如防火型、隔熱型、耐磨型、耐污染型，以提高防水涂層的耐久性，‘減少污染、降低磨耗。

(2)發(fā)展復(fù)合防水工藝，研究PU涂膜與多種卷材并用的施工工藝和防水功能。我國(guó)70年代中期，山西化工研究所，北京建工科研所等單位開始研究聚氨酷防水涂料，經(jīng)工程應(yīng)用，取得了較好的防水效果。近年來(lái)，我國(guó)Pu防水涂料有了較快的發(fā)展.，其產(chǎn)量每年約遞增10%，1989年達(dá)幾千噸.目前國(guó)內(nèi)有20多個(gè)廠家生產(chǎn)PU防水涂料，主要分布在北京、上海、遼寧、山東、江蘇、山西等地。產(chǎn)量最多的是雙組份焦油Pu防水涂料，此外還開發(fā)了彩色型、阻燃型、耐磨型，耐低溫型等新品種。

80年代以來(lái)，涂料防水在國(guó)內(nèi)建筑工程中應(yīng)用越來(lái)越廣，作為高檔防水涂料，Pu涂料在推廣過(guò)程中因性能優(yōu)良而取得了良好的產(chǎn)品信譽(yù)。在1987年全國(guó)防水材料調(diào)研中，經(jīng)各地防水專家評(píng)議，PU防水涂料獲防水涂料類第一名，已應(yīng)用到亞運(yùn)工程、高檔飯店、重點(diǎn)建筑的屋面、地下、衛(wèi)生間防水，年使用量約100萬(wàn)mZ。1990年，國(guó)家建材局組織制訂了聚氨醋防水涂料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)提高我國(guó)PU防水涂料產(chǎn)品質(zhì)量起到了促進(jìn)作用。

但是，與先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)Pu防水涂料的開發(fā)和應(yīng)用還有較大差距，主要表現(xiàn)在:

(1)因價(jià)格高，產(chǎn)量還不多，在全國(guó)防水涂料總產(chǎn)量中僅占3%，在普通民用建筑上應(yīng)用也很少。為降低工程造價(jià)，國(guó)內(nèi)Pu涂料施工單方用量?jī)H及日本的60%，影響了防水層的使用壽命。

(2)對(duì)配套的底涂料，表面保護(hù)涂料缺乏研究，在此領(lǐng)域還有不少產(chǎn)品空白。

(3)還未制訂出全國(guó)統(tǒng)一的PU防水涂料標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)程，影響了產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。

據(jù)中國(guó)建材工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院預(yù)測(cè)，到2000年，國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)對(duì)中高檔防水涂料的需求量達(dá)數(shù)萬(wàn)噸/年，可以預(yù)料我國(guó)PU防水涂料將會(huì)有進(jìn)一步的發(fā)展。

2密封材料

建筑密封材料是現(xiàn)代建筑工程不可缺少的配套材料，一般用于裝配式建筑的屋面，外墻、地下室、衛(wèi)生間的接縫、防水節(jié)點(diǎn)的密封;鑲裝門窗玻璃;混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮縫，沉降縫，施工縫的密封;以及高速公路、機(jī)場(chǎng)跑道等土木工程的嵌縫，可以起到水密、氣密、隔音防塵、減震等作用。

國(guó)外通常使用的彈性密封材料主要有硅酮類、聚硫類、聚氨醋類和丙烯酸酚類，其中以聚氨醋類發(fā)展較快。如日本，1989年P(guān)u建筑密封膏的產(chǎn)量為2.66萬(wàn)噸，·比1984年的產(chǎn)量翻一番，占當(dāng)年日本密封材料總產(chǎn)量的31%，位于各品種之首。

PU密封膏發(fā)展迅速的原因:一是具有可與硅酮、‘聚硫相媲美的優(yōu)異性能，如擠出性好，固化后不收縮;可常溫固化成彈性體，有良好的復(fù)原性、耐寒性和耐疲勞性;適用于大位移量接縫密封，壽命可長(zhǎng)達(dá)15一20年。二是高檔密封材料中，PU密封膏的價(jià)格相對(duì)較低。如日本pU密封膏的平均售價(jià)比硅酮類低70%、比聚硫類低40%;美國(guó)PU密封青的平均售價(jià)比硅酮類低50%、比聚硫類低70夢(mèng)勺。

美國(guó)在70年代初才開發(fā)PU密封技術(shù)，10年后，PU密封膏的市場(chǎng)占有率已超過(guò)聚硫類，與硅酮類相當(dāng)。美國(guó)廠商十分重視Pu密封膏性能的改進(jìn)和提高。如Tremc。公司用環(huán)氧改性聚氨酚，提高了產(chǎn)品的耐候性，PR公司用硫醇改性聚氨醋，降低了蒸汽滲透率，可用于絕熱玻璃的密封，有的廠商為了與低模量硅酮密封膏爭(zhēng)奪市場(chǎng)，研制了位移量可達(dá)士50%的改性聚氨酷密封膏，已獲得成功。日本于60年代末開始研制Pu建筑密封膏，1990年的產(chǎn)量已達(dá)27914噸，其中雙組份產(chǎn)品為20722噸，單組份產(chǎn)品為7192噸，二者比例為100:35。從年平均增長(zhǎng)率看，單組份略快于雙組份，分別為18.7%和7環(huán)，目前日本有43家公司生產(chǎn)72種牌號(hào)的產(chǎn)品，市售產(chǎn)品的主要性能。日本很重視PU密封膏應(yīng)用技術(shù)的研究，就包裝形式而言，單組份產(chǎn)品有罐裝、槍筒裝、鋁塑復(fù)合香腸式軟包裝。雙組份產(chǎn)品的包裝罐設(shè)計(jì)成與攪拌機(jī)配套的攪拌罐式樣，可一罐兩用。

據(jù)日本專家介紹，由于勞動(dòng)力匾乏，今后日本發(fā)展密封材料的重點(diǎn)是單組份產(chǎn)品，在保證有良好施工性的基礎(chǔ)上，提高單組份Pu密封膏的性能開發(fā)不變黃的耐紫外線產(chǎn)品和用丙烯酸醋等材料改性復(fù)合型產(chǎn)品。我國(guó)開發(fā)PU密封材料始于70年代。1975年，北京建筑工程研究所研制出焦油型Pu密封膏，彩色Pu密封膏，用于紀(jì)念堂、外貿(mào)談判樓等重點(diǎn)工程。1983年，河南建材研究設(shè)計(jì)院研制出雙組份淺色PU密封膏，經(jīng)“六五”科技攻關(guān)，已在上海匯麗化學(xué)建材總廠建成年產(chǎn)200噸生產(chǎn)線。“七五”期間，沙市建材廠聘請(qǐng)美國(guó)專家，引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)出Gs系列PU建筑密封膏，1987年形成700噸/年的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品已用于亞運(yùn)會(huì)主要建筑中。化工部黎明化工研究院經(jīng)“七五”科技攻關(guān)，試制成功單組份Pu密封膏，并已批量生產(chǎn)。1990年，上海與英國(guó)伊斯本泰公司合資建立密封材料生產(chǎn)廠，產(chǎn)品系列中也包括Pu密封膏;

目前，全國(guó)已有10多個(gè)廠、院(所)生產(chǎn)Pu密封材料，年生產(chǎn)能力為數(shù)千噸，產(chǎn)品品種以雙組份焦油型和彩色型為主，產(chǎn)品質(zhì)量日益提高，沙市建材廠的產(chǎn)品已通過(guò)美國(guó)D.L實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，達(dá)到美國(guó)同類產(chǎn)品水平。我國(guó)《聚氨酷建筑密封膏》國(guó)際編制工作已完成，并于1991年通過(guò)評(píng)議。PU密封膏產(chǎn)品已在上海、北京、南京等20多個(gè)城市的重點(diǎn)工程中應(yīng)用，使用部位包括大型建筑的屋面、天窗、氣樓、裝配式外墻、體育場(chǎng)館的看臺(tái)、賽車道、飛機(jī)場(chǎng)跑道、汽車廠試車道等，上海匯麗廠的產(chǎn)品已在中國(guó)南極長(zhǎng)城站擴(kuò)建中應(yīng)用，效果良好。

此外，國(guó)內(nèi)還研制，生產(chǎn)了PU系列防水堵漏劑，如天津大學(xué)研制的氰凝，已發(fā)展了數(shù)種牌號(hào)，經(jīng)技術(shù)轉(zhuǎn)讓形成了年產(chǎn)1500噸的生產(chǎn)能力，近年來(lái)開發(fā)的水溶性PU堵漏劑具有組份單一，施工方便，堵水效果顯著等特點(diǎn)，在地下和水利工程中應(yīng)用較廣。

在國(guó)內(nèi)三大類彈性密封材料中，PU類的原材料條件相對(duì)較好，產(chǎn)品價(jià)格也較低，有良好的發(fā)展前景，為進(jìn)一步發(fā)展PU密封材料，還應(yīng)解決好以下問(wèn)題:

(1)將發(fā)展重點(diǎn)放在單組份產(chǎn)品上，研制和生產(chǎn)與之配套的專用牌號(hào)聚醚，設(shè)計(jì)制造單組份產(chǎn)品專用的生產(chǎn)和包裝設(shè)備。

(2)重視配套技術(shù)的進(jìn)步，如施工用的底涂料，小型攪拌機(jī)，灌筒機(jī)等;包裝用的高質(zhì)量槍筒，軟包裝技術(shù)等。

3鋪地材料

鋪地材料包括鋪裝材料和地面涂料，前者用于室外，如體育場(chǎng)跑道，人行道，停車場(chǎng)等;后者用于室內(nèi)地面的涂裝。PU鋪地材料在國(guó)外十分流行，如日本就有34家公司生產(chǎn)101種牌號(hào)的產(chǎn)品。1989年日本生產(chǎn)PU鋪裝材料8280噸，PU地面涂料5100噸，分別占PU建材總產(chǎn)量(不包括泡沫)的14.2%和8.7%。

最近，日本Pu建材工業(yè)協(xié)會(huì)公布了PU橡膠鋪裝材料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。日卞池面涂料工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)不同場(chǎng)所使用涂料的性能提出了不同要求(見表4)。為此，日本開發(fā)了品種繁多的PU地面涂料，如普通型、難燃型、防塵耐污染型、耐熱耐藥型、超速硬化型、防滑型、硬質(zhì)耐磨型和彈性耐磨型竿等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本使用地面涂料的建筑面積有逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。1989年，地面涂料總施工面積為1620萬(wàn)mZ，其中環(huán)氧類涂料1200萬(wàn)m，，Pu類涂料施工270萬(wàn)mZ，占總施工面積的16.7%。

當(dāng)前日本鋪地材料行業(yè)關(guān)注的問(wèn)題主要是:

(1)改進(jìn)PU鋪地材料的施工性能。如三井東壓化學(xué)公司研制的超速硬化Pu噴涂系統(tǒng)，可將涂層的甲化時(shí)間從‘“勺“4小時(shí)縮短為攪拌8一18秒鐘，固化3一5分鐘。還有冷庫(kù)專用的，可在一30℃下迅速固化的PU地面涂料。

(2)改變地面鋪裝手工操作的落后狀況，研究如何省力化，提高勞動(dòng)效率，如研、制小面積地面使用的小型施工機(jī)械，舊涂層自動(dòng)剝離機(jī)、清掃機(jī)、涂復(fù)機(jī)等。最近還開發(fā)出一種電腦控制的雙組份涂料混合計(jì)量系統(tǒng)，計(jì)量十分精確，操作簡(jiǎn)單，整機(jī)重量80kg。

我國(guó)的Pu鋪地材料是70年代中期從研制橡膠跑道開始的，后來(lái)發(fā)展十分迅速，1989年已形成年產(chǎn)萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力，實(shí)際產(chǎn)量為數(shù)千噸。現(xiàn)在，包括亞運(yùn)工程在內(nèi)的國(guó)內(nèi)主要體育場(chǎng)跑道都是采用國(guó)產(chǎn)材料鋪設(shè)的，而且此項(xiàng)技術(shù)也應(yīng)用到南亞，非洲的援外工程中。

此外國(guó)內(nèi)還開發(fā)了網(wǎng)球場(chǎng)Pu鋪裝材，具有裝飾效果的硬質(zhì)耐磨PU地板涂料，計(jì)算機(jī)房用的抗靜電耐磨涂料等。

除體育場(chǎng)館外，我國(guó)建筑工程應(yīng)用Pu鋪地材料的數(shù)量還不多，主要原因是:

(1)產(chǎn)品價(jià)格偏高，單方造價(jià)一般高于地磚，塑料地板塊、鋪地卷材等，普通建筑難于接受。

(2)品種較少，有些廠未按應(yīng)用場(chǎng)合的特點(diǎn)開發(fā)產(chǎn)品，而是用同一種型號(hào)產(chǎn)品到處套用。產(chǎn)品質(zhì)量也有待提高.如某醫(yī)院手術(shù)室使用PU地面涂料后，雖然解決了樓板漏水問(wèn)題，但表面防滑性差，還粘棉球、線頭，用戶很有意見。

(3)PU鋪地材料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化問(wèn)題有待解決。

4硬質(zhì)泡沫隔熱材料

在全世界每年生產(chǎn)的PU材料中，‘泡沫材料約占80%，其中約1/3是硬質(zhì)泡沫材料。由于PU硬質(zhì)泡沫材料容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)很小，因而其絕熱保溫性能在諸多熱絕緣材料中為最佳，節(jié)能效益十分顯著，加上可現(xiàn)場(chǎng)噴涂，施工簡(jiǎn)便，已廣泛應(yīng)用于石化、交通、冷藏、建筑等領(lǐng)域。

1990年，美國(guó)PU硬泡消費(fèi)量約」0萬(wàn)噸，其中50%以上用于建筑隔熱，主要使用板材作單層保溫屋面。現(xiàn)場(chǎng)噴涂PU泡沫多用于屋面翻修。在西歐、建筑用PU泡沫約占PU材料總消費(fèi)量的17%，雖然目前建筑用PU硬泡在建筑絕熱材料中所占比例較小，約5%，但隨著建筑節(jié)能要求的提高，預(yù)計(jì)其需求量將以每年4~6腸的速度增長(zhǎng)。

據(jù)前蘇聯(lián)資料統(tǒng)計(jì)，在建筑中使用硬質(zhì)PU泡沫夾芯板材，可使安裝工作的勞動(dòng)生產(chǎn)率增加25一30%，減輕建筑物重量2/5一1/3，縮短工期2/3。前蘇聯(lián)在建筑中應(yīng)用PU保溫材料所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約9000萬(wàn)盧布，并可節(jié)省大量勞動(dòng)力。日本1988年pU硬泡的生產(chǎn)量為74050噸。生產(chǎn)建筑隔熱用PU硬泡材料的工廠有9家，如田島、東亞等。日本建筑絕熱材料用量最大的是聚乙烯(PE)泡沫和玻璃棉，PU硬泡用量較少，以冷庫(kù)為例，使用PU泡沫板材的部位約占9.5~12.5%，使用PU噴涂泡沫的部位約占5.3一9.5%，日本建筑界希望改進(jìn)Pu硬泡材料的收縮，吸濕和耐久性。我國(guó)改革開放以來(lái)，隨著商業(yè)冷庫(kù)和家用冰箱的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)了Pu硬泡生聲的高速增長(zhǎng)。“七五”期間，Pu硬泡的平均年增長(zhǎng)率為20%左右，現(xiàn)已達(dá)到年產(chǎn)幾萬(wàn)噸的水平，主要用于商業(yè)冷藏，冰箱制造，油田、熱力及化工管道保溫等，在建筑隔熱方面應(yīng)用還不多。

Pu硬泡夾芯板材是國(guó)外60年代開發(fā)的一種新型建筑材料。“六五”以來(lái)，天津、青島、開封等地已先后從西德、意大利引進(jìn)夾芯板材生產(chǎn)線。這種薄鋼板與Pu硬泡復(fù)合的新型板材具有重量輕，導(dǎo)熱系數(shù)小、有足夠強(qiáng)度，使用壽命長(zhǎng)，加工簡(jiǎn)單、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，可用于裝配式冷庫(kù)、活動(dòng)房屋、車輛船舶制造等。近年來(lái)，我國(guó)在PU硬泡的科研和標(biāo)準(zhǔn)化方面也取得了一定成績(jī)，如江蘇省化工所研制的耐溫、難燃、’低發(fā)煙PU硬泡，耐溫可達(dá)160℃以上，氧指數(shù)超過(guò)26%，煙密度低于50，很適于建筑使用。《建筑隔熱用硬質(zhì)聚氨酷泡沫塑料》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已制訂，并于1989年頒布實(shí)施。

除冷庫(kù)和采暖管道外，目前國(guó)內(nèi)建筑工程很少使用Pu硬泡，而國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)對(duì)保溫材料的需求量是很大的。Pu硬泡進(jìn)入建筑市場(chǎng)在技術(shù)上無(wú)大問(wèn)題，主要障礙是價(jià)格.普通型Pu硬泡的價(jià)格一般為1200~1300元/m3，不僅遠(yuǎn)二宕超出珍珠巖、巖棉、玻纖保溫材料，比聚苯乙烯飽沫塑料也高3~4倍。如能降低材料價(jià)格，將會(huì)促進(jìn)Pu硬泡在建筑工程中的推廣應(yīng)用。