高分子建筑防水材料最新发展

高分子建筑防水材料的最新发展

摘要

高分子材料作为高新技术的产物，它的发展，使人类通过合成化学，获得了社会发展必需的且不可替代的高分子，不仅丰富了化学科学，而且为材料科学、生命科学、凝聚态物理和信息科学与技术的发展做出了贡献。近些年来住在我们的建筑中的重要性越来越凸显，甚至已经成为现代建筑的重要材料之一。环顾周围，越来越多的传统材料正在被性能更加优越的高分子材料代替，高分子材料的应用将人类的生活带入到一个全新的阶段，对人类社会的发展起到了十分重要的推动作用。本文将介绍高分子建筑防水材料展背景、发展历史、发展现状以及最新发展进展和发展展望。阐述其在高分子建筑材料中的重要性。

关键词：高分子建筑材料防水材料发展展望

高分子建材是新型建材的主导品种，现已成为除水泥、玻璃、陶瓷之外的第四大类建材。高分子建材生产能耗低、自重轻、施工方便、保护环境，并能提高建筑功能与质量，改善居住条件，也使人类的物质生活得以改善，是“节约型”建材，因此世界各个国家都把它放在优先发展的位置。其中高分子建筑防水材料用于防水工程代替易渗漏、寿命短的石油沥青油毡的传统材料。具有弹塑性或高弹性、耐老化、重量轻、污染性低、防水性能优异、施工简单、冷作业、对基层伸缩或开裂适应性强的突出特点。高分子建筑防水材料是化学建材中的一大类,包括高分子改性沥青防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料、防水密封和堵漏材料。高分子防水材料具有优良的物理化学性能,广泛应用于住宅建筑和工商业建筑、水利工程和地下工程等建设中。

高分子建筑防水材料发展背景

18世纪之前，建筑材料一直以天然材料和手工业生产为主体，没有大的突破，传统建筑材料受到尺寸、强度等限制，难以在宽阔的水面上建设大跨度的桥梁，难以建造大空间的房屋，缺少高效保温隔热的防水材料，房屋的热环境质量差，屋顶、地面及开口缝隙等部位漏雨渗水现象普遍存在；缺少美观的装修材料，室内缺乏美感和舒适性；道路没有进行路面铺装，雨天或雪天行走困难。自然界的障碍给人类生活带来诸多不便。随着科技的发展，高分子材料的出现，建筑材料在质和量上有了极大的提高，使生活、生产、交通、国防等基础设施的建设步伐大大加快，极大地改善了人类的生存环境。例如使用高强度钢材、高性能混凝土

等结构材料，人类能够建造跨度超过1000m的桥梁、高度超过500m的高层建筑；防水材料的使用，使房屋漏雨、漏水现象大大减少；玻璃作为透明材料的使用，使房屋的采光效果大大改善；在墙体及顶棚中采用保温材料，既改善了居住性，又节约了能源；各种装修材料的开发和利用使建筑具有美观性、健康性和舒适性；路面采用水泥混凝土、沥青混凝土材料，大大改善了交通条件，方便了人们旅行；通讯设施的建设，使社会进入了信息化时代。

合成高分子材料是以人工合成的高分子化合物（聚合物）为基础材料，添加各种辅助材料制成的有机高分子材料。现有三大合成材料：塑料、橡胶、纤维。高分子材料在建筑上应用于非结构材料的有装饰板材；各种管材和异型材、水管、门窗框等；建筑防水材料，屋顶膜；建筑涂料；建筑保温、隔热、隔声材料。应用于结构材料的有桥梁，如行人天桥等；轻结构建筑物，玻璃钢、聚合物混凝土等；混凝土的增强筋等。在建筑生活领域吸声材料用于降低噪音，以改善人们的居家生活环境。吸声材料能吸收10 -20dB噪音，加上墙壁等材料的隔声作用能有效降低生活噪音。目前应用最广泛的还是高分子发泡材料，它可以通过各种添加剂是材料具有更大的使用价值。吸声高分子材料包括聚合物基发泡材料、聚合物泡沫材料等目前应用的主要有聚乙烯泡沫塑料、聚丙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料等。

高分子防水建材主要包括三元乙丙、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、橡胶共混、橡塑共混、再生胶、土工膜防渗卷材、聚乙烯丙纶、高聚物改性沥青建材、防水涂料等。此外还有高分子管材、装饰板材、屋顶膜、玻璃钢等各种化学材料广泛的应用于建筑行业。建筑的发展离不开高分子学科的发展。

高分子建筑涂料行业也正面临着难得的发展机遇。首先各国的城市发展，给建筑涂料带来了巨大的市场空间；其次随着住宅建筑的飞速发展，人们对舒适环境的追求极大地刺激了各类建筑涂料的推广应用。高分子建筑涂料主要包括：防水涂料、内墙涂料和保温涂料等。我国使用最多的防水涂料是煤焦油聚氨酯和纯聚氨酯两种防水涂料。由于环保因素，环保型的纯聚氨酯防水涂料将逐步取代焦油基聚氨酯防水涂料，重点发展环保型聚氨酯防水涂料、丙烯防水涂料和橡胶改性厚质沥青防水涂料。由于丙烯防水涂料可以解决墙体渗漏问题，所以丙烯酸乳液防水涂料是近几年发展较快的一种新型防水涂料。橡胶改性沥青防水涂料主要有氯丁胶乳沥青防水涂料、SBS改性沥青防水涂料、水乳再生胶沥青防水涂料、水性聚氯乙烯防水涂料、桥面（路面）防水涂料，以路桥专用防水涂料使用最为普遍。

内墙涂料以丙烯酸树脂为基料的乳胶漆为主。它不仅具有良好的施工性（开罐效果、流变性、涂刷性、成膜性能等）还具有良好的装饰性能（耐擦洗性、耐粘污、光感质感等）。但由于乳胶涂料具有有机挥发物（VOC）的释放和透气性差等特点，对其发展有所影响。从产品结构上，内墙涂料向环保型、功能性、高性能、高质量方向（如抗菌、空气净化、调湿防霉等）发展是必然趋势，以科技为动力将使建筑内墙涂料行业取得长足的进步和发展。

高分子防水卷材是一种新型防水材料，主要是以聚氯乙烯、氯化聚乙烯等合成树脂、合成橡胶或其共混体为基材，加人工助剂和填充料，通过压延、挤出等加工工艺而制成的无胎或加筋的塑性可卷曲片状防水材料，与传统的沥青、油毡系列卷材相比具有优良的耐水、耐高低温性能，还具有良好的弹性、拉伸强度、耐候性、耐腐蚀性和抗老化性，使用寿命长达10年以上，不仅可以减轻对环境的污染，又可以使建筑屋面负重减轻。

高分子建筑防水材料发展历史

随着经济的迅速发展,我国的基础设施建设大量开展,防水技术对工程的使用性能有很重要的影响,尤其是在房屋建筑工程中(如屋面、卫生间、空中花园等),如果使用的防水材料质量达不到要求,就会降低建筑物的使用功能,给使用者带来诸多不便。国内外工程界对防水材料也越来越重视,防水材料已成为一个比较活跃的领域且在工程界得到了较为广泛的应用。

我国建筑防水涂料的研制和应用始于60年代，早期曾以各种化工下脚料为原料研制产品，如苯乙烯焦油防水涂料、“6511”轻屋盖防水涂料、乳化沥青、防水涂料等，均因质量性能不稳定而停止发展。在同一时期，我国对于以高聚物改善石油沥青配置防水涂料方面，弈进行了较大量的工作。60年代中期出现了氯丁橡胶--沥青防水涂料，70年代初期出现了再生橡胶--沥青防水涂料，并在工程上获得较成功的应用。1974年国家建委在江苏镇江召开了全国首次屋面防水涂料技术讨论会，对我国防水涂料作了一次历史性的总结，对再生橡胶--沥青防水涂料等品种作了鉴定和推荐。

1976年我国公布了《屋面防水涂料质量指标及试验方法》试行规定。1977年出现了水乳型再生胶沥青防水涂料，1978年起在工程上应用，成为国内使用量较大的一种防水涂料。以再生橡胶改善石油沥青研制的水乳型或溶剂型防水涂料，成为当时我国研制防水涂料的一条主要技术途径。随着我国合成高分子材料工业的稳定发展，以各种优质合成橡胶和合成树脂为原料研制的防水涂料，在80年代相继投入使用：如双组分聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯类的浅色防水涂料、阳离子氯丁胶乳沥青防水涂料和硅橡胶防水涂料等，使我国防水涂料发展进入了一个新的时期。橡胶沥青类和合成高分子类防水涂料在我国防水工程应用中，正占有越来越大的比重。以石油沥青为主，以高聚物进行改性的技术途径，在我国已有较长的历史，它原料来源广泛，成本较低，适用于量大面光的一般防水工程;以合成高分子材料为主制成的涂料，性能较优，但价格较高，适用于要求较高的防水工程。

随着防水涂料的发展，近几年来我国已分别为沥青类防水涂料、高聚物改性沥青类防水涂料和合成高分子类防水涂料(欧西建科JS防水涂料)的主要品种制定了国家和行业标准，规定了它们的试验方法和技术指标;1994年4月公布了国家标准《屋面工程技术规范》(GB50207--94)，对我国防水涂料的质量要求、涂膜防水工程设计要点、施工方法、工程验收和维护都作出了明确的规定。

2005年, 新型防水材料在全国防水工程市场中的占有率达到50%。到2000年,城镇永久性建筑采用新型防水材料的市场占有率达到60%以上；2010年,新型防水材料将主导防水材料市场, 逐步陶汰传统的纸胎油毡防水材料使用,城镇永久性建筑采用新型防水材料的比例达到80%以上。

在改性沥青油毡中,重点发展苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物改性沥青油毡,积极创造条件推动无规聚丙烯(APP)改性油毡的发展,2005年改性沥青油

毡在全国防水工程市场中的占有率达到25%。

在高分子防水卷材中,重点推广三元乙丙橡胶和聚氯乙烯等新型高分子防水卷材,2005年新型高分子防水卷材在全国防水工程市场中的占有率11%。

在防水涂料中,重点发展聚氨酯和橡胶改性沥青防水涂料,积极开展和推广高品质和高固含量橡胶改性沥青防水涂料,到2005年,中、高档防水涂料在全国防水工程市场中的占有率达到13%,用量约为23万t/a;建筑密封材料以发展硅