新产品新技术·2019年高分子防水材料应用分析 告

随着我国经济的快速发展，资源供需不平衡矛盾愈发凸显，引起人们的高度重视，环保意识日益提升。建筑行业首当其冲，要改革以适应社会发展，采用新科技新材料等环保措施，国内各省市相继推出工业和民用建筑节能法规，防水材料行业中能较好体现建筑节能的品种是高分子防水材料的应用。

一、建筑高分子防水材料概述

高分子防水材料是用于防水工程代替易渗漏、寿命短的石油沥青油毡的高分子材料。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特点。包括高分子防水卷材、高分子防水涂料、嵌缝密封材料等。

高分子防水卷材是以合成橡胶、合成树脂或二者的共混体为基料，加入适量的化学助剂和填充剂等，采用密炼、挤出或压延等橡胶或塑料的加工工艺所制成的可卷曲片状防水材料。

目前，主要的高分子防水卷材有三元乙丙橡胶（EPDM）防水卷材、聚氯乙烯（PVC）防水卷材、氯化聚乙烯（CPE）防水卷材、CPE与橡胶共混防水卷材、三元丁橡胶防水卷材、再生胶油毡，以及新兴的热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材等。

1.高分子防水材料发展状况

我国从80年代开始生产高分子防水材料，为了适应建筑工程的需要而发展起来的一类新型防水材料，主要以合成树脂和合成橡胶为原料，并具有较高的年产量。为了使市场规范有序，2007年国家质量监督检验检疫制定了GB/T 328.1-2007等建筑防水卷材试验方法，规定了高分子防水卷材不透水性、尺寸稳定性、低温弯折性、耐化学液体、撕裂性能、接缝剥离性能、接缝剪切性能、抗冲击性能、拉伸性能等的试验方法，对高分子防水材料的研究达到一定高度，并制定出相关的产品标准。

2.高分子防水材料适用范围

高分子防水材料具有很好的耐高温性能，可以在-25℃在+100℃的温度范围内使用，有较高的弹性和耐疲劳性，以及1500%的伸长率和较强的耐穿刺能力、耐撕裂能力。适合与寒冷地区，以及变形和振动较大的工业与民用建筑的防水工程。 广泛应用于工业和民用建筑的屋面、地下室、卫生间、要回填土的墙体外墙等防水工程以及屋顶花园、道路、桥梁、隧道、停车场、游泳池等工程的防水防潮。

二、高分子防水材料应用现状

防水材料是建筑行业及其他相关行业所需要的重要功能性材料，在建筑与结构安全方面具有重要的作用。目前，高分子防水卷材类型较多，主要有PVC防水卷材、EPDM防水卷材、CPE防水卷材、CPE橡胶共混防水卷材等。

1.高分子防水材料常用类型

1）PVC防水卷材

PVC防水卷材的主要原料为PVC树脂、增塑剂、稳定剂及其他助剂，按成型方法可分为压延法和涂布法，按产品结构可分为有织物增强型和无织物增强型。其中，压延法是普遍采用的成形方法，可生产增强型和非增强型卷材。涂布法一般是将PVC涂布与基材上，其主要优点是产品收缩率较低。

2）EPDM防水卷材

EPDM防水卷材是以EPDM与丁基橡胶为基本原料，添加软化剂、填充补强剂、促进剂以及硫化剂等，经混炼、过滤、精炼、挤出（或压延）成型，并经硫化等工序制成的片状防水材料。

3）CPE防水卷材

CPE属非交联型弹性体。CPE防水卷材的特点是可用热塑性状态制造，能在使用过程中自然交联，从而获得很好的耐臭氧、耐气候和耐潮湿性能，能像PVC那样，使用热融搭接或粘结剂粘接，而硫化类型的防水卷材搭接时较难。CPE防水卷材通常用压延法、挤出、涂布法生产，其中以压延法为主。压延工艺是将CPE树脂和其他添加剂用密炼机等混炼设备进行混炼，然后再送入双辊机内充分混炼，挤出后送入压延机压延成卷材。

4）CPE橡胶共混防水卷材

CPE橡胶共混防水卷材是以含氯30%-40%的CPE树脂和合成橡胶为主体，加入适量的硫化剂、促进剂、稳定剂和填充剂等材料，具有拉伸强度高，抗撕裂性能好，延伸率大，耐低温性能优良，不污染环境等特性，而且造价低，使用寿命长。

5）TPO防水卷材

TPO防水卷材的主要原料包括聚烯烃、软化剂和多种添加剂，通过特殊的聚合工艺加工而成，是一种新型防水卷材。TPO防水卷材具有优异的耐候性、耐臭氧、耐紫外线及良好的耐高温和耐冲击性能，可用普通热塑性塑料加工设备进行成型加工，具有加工简便、成本低、可连续生成及边角余料可回收利用等优点，广泛应用于各种防水领域。

6）APF-C预铺式高分子自粘胶膜防水卷材

APF-C预铺式高分子自粘胶膜防水卷材（非沥青）是针对地下工程需用预铺法施工的工程部位而研发的性能优越的多层复合防水材料，由高密度聚乙烯（HDPE）片材、高分子自粘胶膜和防粘保护砂层组成。后浇混凝土在初凝前，混凝土在重力作用下与卷材自粘胶层慢慢的产生交联啮合，在水泥固化过程中产生物理吸附和卯榫作用，使卷材与后浇混凝土粘结牢固，不易脱开。

7）热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材

热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材，是使用聚合生产技术，基于聚丙烯和橡胶一起聚合所得的聚合物。它在任何一个使用阶段（从聚合出来到使用寿命完结中的任意时间节点上）都可循环再利用。具有优良的耐候性、抗老化、拉伸强度高、使用寿命长等特点。

2.高分子防水材料施工要点

与传统防水材料相比，高分子防水材料具有使用寿命长，技术性能好，施工简单，危险性小，冷施工，低污染等优点。

1）施工前应将基层清理干净,并铲除异物,缺棱掉角处以水泥砂浆修补,局部蜂窝麻面及凹坑应用膨胀砂浆抹平。处理后的基层应平整,表面不得疏松、起砂起皮。

2）做好基层节点附加层和排水集中部位的处理。基层转角部位均应做成圆弧或八字角,圆弧半径不小于20mm,八字角长度在80～100mm即可。

3）为了保证施工质量,在铺贴卷材前应保证基层的充分干燥,检验方法为：将1m2卷材平铺在基层上,静置3～4h掀开检查,在基层覆盖处与卷材上未见水印即符合要求。

4）卷材的铺贴方向应顺坡度由低到高进行铺贴,平、立面交接处先平后立。铺设时先预放卷材5～10m,找正方向,调准粘结面,在卷材中间处固定好位置,从一端卷至固定处,将粘结剂均匀涂洒在卷材对应的基面上,用刮板刮到3mm左右,同时滚好卷材,用刮板轻刮卷材表面,排除粘结层内的空气和多余胶浆,按同样方法铺设卷材另一端,即卷材整幅铺设完毕。铺设下幅方法相同,但要求卷材搭接长度不能小于100mm。相邻两幅卷材短边搭接应相互错开1/3—1/2幅宽,且不得垂直铺贴。卷材与基面的粘接率要达到95%,不得有大面积空鼓。

5）当铺贴卷材时,要自然铺贴,不可使用不均衡的拉力施与任何角度上,以免破坏卷材对基层伸缩或开裂变形的适应力。

6）卷材搭接要粘贴严密,并应在接头处采取封闭措施。搭接部位用沾有配套溶剂的回丝擦洗,待溶剂基本挥发后,用卷材搭接胶粘剂涂刷接缝的两面,边涂边加力将搭接缝粘牢、压平,最后用搭接胶将卷材接缝口封涂处理,其封涂宽度不小于10mm。也可根据设计要求在卷材搭接部位增加外附加层,以提高搭接部位的加强效果。

7）卷材的收头处和较难处理的特殊部位应用强度高和弹性好的胶粘剂封实。可考虑采用双组分聚氨酯防水涂料封边处理，宽度100mm.所有接缝处均要涂刷一层水泥浆将其封严。

三、高分子防水材料优缺点

高分子防水材料是典型的新型建筑防水材料，因其性能卓越、符合建材革新的目的，以及轻钢结构建筑的兴起，近年来发展非常迅速。

1.高分子防水材料的优点

1）拉伸强度高，低温柔性好，延伸率大，对不同气候条件下建筑结构层的伸缩、变形等具有较强的适应性，解决了传统防水材料易产生开裂的问题，从而确保了防水质量。

2）耐腐蚀、耐老化、使用寿命长，一般合成高分子防水卷材的耐用年限均在10年以上，如EPDM防水卷材的试用年限平均在30年以上。

3）采用冷施工。出于对工地防火及城市环境卫生的要求，很多城市已明令禁止明火施工和热熬沥青，而高分子防水卷材的黏结、机械固定、松浦压顶等施工方法均为冷作业，不仅改善了工人的施工条件和施工现场的管理，也减少了环境污染。

4）可作单层防水、施工速度快。

5）除可用于建筑防水外，亦大量用于水利及土木工程。由于一些高分子材料具有极佳的长期耐水性，用于地下、水中或其他潮湿环境，高分子防水材料的基本性能不变，能有效地耐腐蚀和霉烂。

6）具有装饰性。高分子防水材料在生产时可通过加入颜料的方式使卷材获得各种颜色，在防水的同时还可起到装饰作用。

2.高分子防水材料的缺点

1）粘结性差，施工技术要求高。与基层完全粘结困难；搭接缝多，易产生接缝粘结不善产生渗漏的问题，宜与涂料复合使用，以增强防水层的整体性，提高防水可靠度。

2）后期收缩大，大多数合成高分子防水卷材的热收缩和后期收缩均较大，常使卷材防水层产生较大内应力加速老化，或产生防水层被拉裂、搭接缝拉脱翘边等缺陷。

3）价格较贵，原料问题是长期困扰我国高分子防水卷材业的一大难题，如EPDM、丁基橡胶等绝大部分需要进口，导致高分子防水卷材价格相对较高，使其推广应用受到了限制。

四、高分子防水材料项目案例

根据优采大数据云平台的监测数据，绿地、绿城等知名房企，在开发的住宅产品中已应用高分子防水材料，并越来越重视高分子防水材料的招采工作，其中东方雨虹、科顺、宏源等品牌的高分子防水材料在项目中的应用率较高。另外还有医院、学校、车站等大型公共设施项目也大量采用了高分子防水材料产品。

五、高分子防水材料发展前景

随着建筑业工程市场的发展，我国的防水材料得到了迅速发展，通过大力发展新型防水材料，改进施工应用技术，逐步调整产品结构，基本形成了一个种类齐全，高中低档配套较为完善的体系，为工程市场的发展提供了各类适用材料，解决了建筑防水中存在的主要问题。

1.高分子防水材料主要品牌

2.高分子防水材料发展趋势

我国高分子防水材料生产企业大多为通用设备，相应的专用设备较少，产品规格少，可供用户选择的余地不大。而高分子防水卷材生产需要采用专用的生产设备，这就需要企业改进工艺路线，大力开发新产品，以满足不同的市场需求。同时加速发展我国合成橡胶工业，促进EPDM、氯丁橡胶等的工业化生产，尽量降低高分子防水材料的价格。

未来在保证质量、功能的前提下，更需要适应社会发展满足环保以及其他多种要求，提高机械化、自动化生产水平、减少现场施工环节、降低施工现场人工操作技术难度，提高现场机械自动化施工水平，提高防水工程的质量，将是今后防水材料发展的主流。

因此，随着高分子防水材料品种的增加，价格的下降，以及轻钢结构建筑的普及，防水材料的更新换代势在必行，高分子防水材料将会有广阔的发展前景。

附表：

参考资料：

1）GB 18173.1-2012《高分子防水材料第1部分：片材》

2）GB 18173.2-2014《高分子防水材料第2部分：止水带》

3）GB/T 18173.3-2014《高分子防水材料第3部分：遇水膨胀橡胶》

4）GB 18173.4-2010《高分子防水材料第4部分：盾构法隧道管片用橡胶密封垫》

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文|优采大数据研究院

研究专员刘少虎、王蕾