新兴高分子建筑材料

新兴高分子建筑材料————————聚乙烯丙纶复合防水卷材

聚乙烯丙纶复合防水卷材【【【【摘要摘要摘要摘要】】】】纳米技术改性高分子复合卷材（聚乙烯丙纶复合卷材）是继沥青油毡、改性沥青卷材、水性防水涂料、高分子片材之后最理想的换代产品，也是国家鼓励、支持和推广的一代绿色环保防水材料。【【【【关键词关键词关键词关键词】】】】聚乙烯丙纶聚乙烯丙纶聚乙烯丙纶聚乙烯丙纶防水防水防水防水绿色环保绿色环保绿色环保绿色环保【【【【引言引言引言引言】】】】防水是建筑物的主要使用功能之一，也是房屋建筑的一项重要分部工程。其施工质量的优劣，直接影响到建筑物的使用功能和寿命。据了解，我国平屋顶钢筋混凝土建筑普遍存在漏雨，厕所、卫生间渗水和地下室渗漏等工程质量问题，而且耐久性差，维修费用较高，给用户生产和生活造成十分严重的经济损失，直接影响到各项工作的正常运转。此时防水材料就显得很必要了，为了改善建筑工程防水质量及其耐久性能，近几年来，世界各国都在研究防水新材料。1、产品结构及性能特点聚乙烯丙纶复合防水卷材是在充分研究了现有防水防渗类卷材产品的基础上，根据现代工程对防水防渗材料的新要求，采用新技术，以原生聚乙烯合成高分子材料加入抗老化剂、稳定剂、助粘剂等与高强度新型丙纶涤纶长丝无纺布经过自动化生产线一次复合而成的新型防水卷材。该复合卷材的问世彻底改变了历史建筑行业中因水泥基层湿，含水率高而不能施工的难题，产生可直接与水泥结构面粘结。其防水性能优良、无毒、无味、抗拉强度大、抗渗能力强、使用寿命高、耐冻、耐腐蚀、易粘贴、柔性好、重量清、施工操作简便、不动火、不用油、施工无噪音是一种理想的新世纪绿色环保产品。它是四层结构为一体的新型防水材料，表层为非织布、该布具有良好的机械性能、提高卷材的拉伸强度、抗撕裂强度和园球顶破强度，同时也保护芯层不被破坏，第二层设计为防老化导，该层在原料基添加了一定量的光屏蔽剂、抗氧剂等其他助剂，增加了产品抗紫外线能力和抗氧化，从而延长了卷材的使用寿命，第三层为主防水层，采用聚乙稀添加部分助剂，具备优良的防水性、而候性和耐腐性、下表层呈立体网状结构，与多种粘结剂都有良好的粘结强度。聚乙烯丙纶复合防水卷材在施工中采用水泥专用胶粘结、冷作业施工、无任何三废生成，避免了沥青油毡施工时产生的空气污染和易引发为灾的危险，是一种环保型绿色建材。聚乙烯丙纶复合防水卷材对基层温度无严格要求，无明水即可施工，因此全国大部分地区常年均可施工，这样就有利于施工企业及时交工验收。聚乙烯丙纶卷材用于屋面防水，其耐老化时间可达50年以上，是沥青油毡防水的5-10倍，防水耐用年限为15年以上，实为新一代小康建筑的优选建材。聚乙烯丙纶卷材的防水平方造价仅相当于沥青油毡防水的价格。其防护层上可刷涂任意颜色，做成彩色屋面，有利于屋面保温和美化环境，在地下室做防水，不需要做单墙护体，可为国家建设节约大量资金。聚乙烯丙纶卷材可广泛用于建筑屋面、厕浴间地面、地下室地面墙面、水利工程堤坝、渠道防漏防渗、治金化工工程污染防渗、粮仓防潮等，施工后外表面可直接进行瓷砖、地砖粘贴工程。2、聚乙烯丙纶复合防水卷材防水机理及生产工艺聚乙烯丙纶双面复合防水卷材是从设计防水系统开始的，不但考虑材料本身防水性能，同时考虑工程应用的系统因素。分析防水系统各因素，对其分解并进行分配，将部分系统功能转由防水卷材以外的结构承担，发挥工程整体效能。防水工程设计应解决以下问题以保证稳定的防水效能：结构稳定性、不透水性、耐大气老化、施工可行性、环保可行性。聚乙烯丙纶双面复合防水卷材的结构稳定性是依靠其可与水泥结构直接固化粘合的表面网状结构实现的。不透水性是依靠卷材聚乙烯芯层和横向不透水的稳定粘合界面结构实现的。耐大气老化是依靠卷材聚乙烯、聚丙烯良好的抗氧化、耐臭氧性能和能与卷材稳定结合完全隔断紫外光的水泥结构实现的。<1> 以下是聚乙烯丙纶双面复合防水卷材防水工程设计的基本模式：<2> 该模式的防水机理：1) 防护层承担隔绝紫外光、机械防护作用的有填充料的水泥材料，应有防裂措施。土工工程中防护层或为土或细沙垫层。2) 粘接层A 承担防护层与防水卷材之间粘接作用的含有阻水剂的水泥材料。在水平

情况下，粘接层A可以省略，防护层在重力下能与卷材进行粘接。在垂直情况下，粘接层A 排除卷材表面网状结构中的空气，保证防护层施工时的粘合力。粘接层A能弥补卷材的点状、线状破损，阻止水通透。3) 防水卷材除承担隔断水渗外，要承担与防护层、基本层粘接的作用，即为粘接材料提供“锚固”切向通透空隙。防水卷材中间层是聚乙烯不透水层，表面层是丙纶构成的足够强度的网状结构层。聚乙烯不透水层是模式的中心。由于采用面层增强卷材芯层厚较小，这对克服合成高分子材料热膨胀大的缺点有利。4) 粘接层N 承担防水卷材与工程结构基本层的粘接，同时阻止意外损坏卷材渗水的切向通透。5) 基本层这里指工程与防水系统连接的部分，并已用水泥材料找平的规则结构面或其他材料构件。聚乙烯与聚丙烯粘合是依靠色散力实现的。热熔状态的聚乙烯在聚丙烯表面润湿铺展，在压力作用下分子相互靠近，聚乙烯分子剧烈的热运动，其分子中电子的不断运动和原子核的不断振动，瞬间偶极产生分子间的色散力。聚乙烯在熔融状态温度120-135℃时，其表面张力约为28.8dyne/cm。聚丙烯在温度30-50℃时，其表面张力约为30.1dyne/cm。这时聚乙烯能够在聚丙烯表面铺展、润湿具有与聚丙烯粘合的条件。只有聚乙烯熔融温度比聚丙烯温度高才能保证面层与芯层粘合强度，实现的产品性能。根据面层与芯层粘接原理，采用热熔直压复合是唯一正确的加工方式。聚乙烯在熔融状态下通过挤出成膜，熔融温度120-135℃，与固态温度30-50℃的聚丙烯纤维粘合成型。聚乙烯塑化挤出，粘流态与丙纶在压力下接触粘合（复合），其复合温度决定复合效果，聚乙烯塑化复合温度较高复合效果较好。聚乙烯塑化温度超过聚丙烯软化温度或超过熔化温度，复合过程中聚乙烯携带的热量能够将丙纶软化或熔化。聚乙烯塑化低于粘流态温度，面层与芯层粘合强度急剧下降。复合过程中应降低丙纶温度，加大聚乙烯与聚丙烯的温差，优化表面铺展、润湿粘合条件，同时防止聚乙烯携带的热量将丙纶软化或熔化。无纺布纤维直径在21±2μm为最优。纤维直径小时，法向强度下降，间隙空间减小。纤维直径大时，投影孔隙率下降，与主防水层粘合面积下降，纤维压入主防水层深度过大。纤维点热轧后无纺布成型，热轧点面积影响卷材性能。热轧点面积在6-12％为宜，面积减小纤维联结率下降，无纺布抗拉强度降低；面积增加无纺布投影孔隙率下降，孔隙空间不足。热轧点分布每1.5-2.0mm2一点较好。3、国内聚乙烯丙纶复合防水卷生产工艺目前，国内的聚乙烯丙纶复合防水卷的生产工艺按其原理分为一次成型挤出法和二次复合法两大类，相应的设备亦分为一次成型挤出生产设备和二次复合生产设备两类。生产工艺及设备的不同势必导致产品的质量及性能方面的差异，以下是关于两种生产工艺的比较分析：<1>一次成型挤出法，是将聚乙烯与其它辅材经过加热、塑化后一次挤出成热熔状膜片，然后利用辊压设备将热熔状膜片与丙纶无纺布进行复合的方法。生产时，将特定配方的低密度线性聚乙烯树脂粒料主料和抗氧剂、光稳定剂、防老化剂和增塑剂等辅料加入混料机中，充分混合，然后由真空吸料装置送入挤出机的螺杆料桶中，经过分区段的加热、塑化、搅拌、压缩，使混合料充分塑化后经过减压过滤，由平口模具挤出成热熔装的膜片，膜片直接进入辊压光机中与无纺布复合、压光，冷却定型后，经切边、印字、标记、再冷却、计量长度、收卷。包装而形成产品。目前国内一次成型挤出法的生产设备有两种，即进口生产线和国产生产线。<2>二次成型复合法是将已吹塑成片的塑料膜片夹在两层无纺布中间、经上下两面，加热后使聚乙烯膜片表层熔融、再经过一次热轧辊挤压与无纺布复合的生产方法。与一次成型挤出法相比、二次复合法虽然成型工艺简单，投资少，但在原理、工艺及生产设备方面具有明显的缺陷与不足，因而生产的产品质量低劣、各项性能指标难以得到保证。由于二次复合的聚乙烯防水丙纶防水卷材生产成本低，进入时市场后严重冲斥着高品质卷材的销售渠道，已经形成了市场价格的恶性竞争。二次复合的劣质产品和假冒产品混迹各类防水行业中，势必给聚乙烯丙纶防水卷材的推广和应用带来很大的负面影响，因而中国建筑防水材料工业协会于2002年11月1日实施的《防水卷材企业质量管理规程》中明确规定：聚乙烯丙纶复合防水卷材生产设备必须采用一次成型挤出的设备生产。【【【【结束语结束语