聚氨醋建筑中的應用與發(fā)展范文

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1聚氨酪防水涂料

防水涂料是當代建筑防水材料中的一個重要分支，因其具有能適合構造復雜的防水工程，施工簡便，易于維修等優(yōu)點，近年來發(fā)展很快。在國外，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，應用最廣。

在美國，PU涂料在屋面和地下室的防水中應用十分普遍，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小時即可步行。德國發(fā)明的耐候型PU防水涂料對火舌和熱幅射作用穩(wěn)定，耐火等級可達0創(chuàng)4102一B:級.

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27680噸，占45.8%，占當年日本l，IJ材料總產(chǎn)量叼2.7萬噸)的6.5%。

目前日本共有75家公司生產(chǎn)346種牌號的Pu防水涂料，品種主要有;非步行用、輕少行用、速硬步行用、屋面運動場用，難燃型、防水層的保護涂料等。按固化方式分，主要有雙組份(反應固化型)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。

日本防水界認為PU防水涂料有以下特點:有優(yōu)異的彈性、耐久性、耐磨耗性、耐藥品性;防水層輕、無接縫;步行感覺良好，容易修補，宜作為外露防水層。因此，日本的涂膜防水工程中，Pu工法占絕對優(yōu)勢。在日本，防水涂料的應用比例為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準化，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)保護涂料0.Zkg/mZ。

(2)聚合物改性油氈/PU涂料復合防水工法: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保護涂料0.2kg/mZ。

目前日本防水界對Pu防水涂料的研究方向主要為:

(1)開發(fā)特種功能的保護涂料，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)工程應用，取得了較好的防水效果。近年來，我國Pu防水涂料有了較快的發(fā)展.，其產(chǎn)量每年約遞增10%，1989年達幾千噸.目前國內(nèi)有20多個廠家生產(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，涂料防水在國內(nèi)建筑工程中應用越來越廣，作為高檔防水涂料，Pu涂料在推廣過程中因性能優(yōu)良而取得了良好的產(chǎn)品信譽。在1987年全國防水材料調(diào)研中，經(jīng)各地防水專家評議，PU防水涂料獲防水涂料類第一名，已應用到亞運工程、高檔飯店、重點建筑的屋面、地下、衛(wèi)生間防水，年使用量約100萬mZ。1990年，國家建材局組織制訂了聚氨醋防水涂料國家標準，對提高我國PU防水涂料產(chǎn)品質(zhì)量起到了促進作用。

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

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

(2)對配套的底涂料，表面保護涂料缺乏研究，在此領域還有不少產(chǎn)品空白。

(3)還未制訂出全國統(tǒng)一的PU防水涂料標準設計規(guī)范和施工規(guī)程，影響了產(chǎn)品的推廣應用。

據(jù)中國建材工業(yè)規(guī)劃設計院預測，到2000年，國內(nèi)建筑市場對中高檔防水涂料的需求量達數(shù)萬噸/年，可以預料我國PU防水涂料將會有進一步的發(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)點的密封;鑲裝門窗玻璃;混凝土結構的伸縮縫，沉降縫，施工縫的密封;以及高速公路、機場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Pu建筑密封膏的產(chǎn)量為2.66萬噸，·比1984年的產(chǎn)量翻一番，占當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，壽命可長達15一20年。二是高檔密封材料中，PU密封膏的價格相對較低。如日本pU密封膏的平均售價比硅酮類低70%、比聚硫類低40%;美國PU密封青的平均售價比硅酮類低50%、比聚硫類低70夢勺。

美國在70年代初才開發(fā)PU密封技術，10年后，PU密封膏的市場占有率已超過聚硫類，與硅酮類相當。美國廠商十分重視Pu密封膏性能的改進和提高。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奪市場，研制了位移量可達士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種牌號的產(chǎn)品，市售產(chǎn)品的主要性能。日本很重視PU密封膏應用技術的研究，就包裝形式而言，單組份產(chǎn)品有罐裝、槍筒裝、鋁塑復合香腸式軟包裝。雙組份產(chǎn)品的包裝罐設計成與攪拌機配套的攪拌罐式樣，可一罐兩用。

據(jù)日本專家介紹，由于勞動力匾乏，今后日本發(fā)展密封材料的重點是單組份產(chǎn)品，在保證有良好施工性的基礎上，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合型產(chǎn)品。我國開發(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，用于紀念堂、外貿(mào)談判樓等重點工程。1983年，河南建材研究設計院研制出雙組份淺色PU密封膏，經(jīng)“六五”科技攻關，已在上海匯麗化學建材總廠建成年產(chǎn)200噸生產(chǎn)線。“七五”期間，沙市建材廠聘請美國專家，引進先進生產(chǎn)設備，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)品已用于亞運會主要建筑中。化工部黎明化工研究院經(jīng)“七五”科技攻關，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，全國已有10多個廠、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)品已通過美國D.L實驗室檢驗，達到美國同類產(chǎn)品水平。我國《聚氨酷建筑密封膏》國際編制工作已完成，并于1991年通過評議。PU密封膏產(chǎn)品已在上海、北京、南京等20多個城市的重點工程中應用，使用部位包括大型建筑的屋面、天窗、氣樓、裝配式外墻、體育場館的看臺、賽車道、飛機場跑道、汽車廠試車道等，上海匯麗廠的產(chǎn)品已在中國南極長城站擴建中應用，效果良好。

此外，國內(nèi)還研制，生產(chǎn)了PU系列防水堵漏劑，如天津大學研制的氰凝，已發(fā)展了數(shù)種牌號，經(jīng)技術轉(zhuǎn)讓形成了年產(chǎn)1500噸的生產(chǎn)能力，近年來開發(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，在地下和水利工程中應用較廣。

在國內(nèi)三大類彈性密封材料中，PU類的原材料條件相對較好，產(chǎn)品價格也較低，有良好的發(fā)展前景，為進一步發(fā)展PU密封材料，還應解決好以下問題:

(1)將發(fā)展重點放在單組份產(chǎn)品上，研制和生產(chǎn)與之配套的專用牌號聚醚，設計制造單組份產(chǎn)品專用的生產(chǎn)和包裝設備。

(2)重視配套技術的進步，如施工用的底涂料，小型攪拌機，灌筒機等;包裝用的高質(zhì)量槍筒，軟包裝技術等。

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，如體育場跑道，人行道，停車場等;后者用于室內(nèi)地面的涂裝。PU鋪地材料在國外十分流行，如日本就有34家公司生產(chǎn)101種牌號的產(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)會公布了PU橡膠鋪裝材料的行業(yè)標準。日卞池面涂料工業(yè)協(xié)會對不同場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，日本使用地面涂料的建筑面積有逐年增長的趨勢。1989年，地面涂料總施工面積為1620萬mZ，其中環(huán)氧類涂料1200萬m，，Pu類涂料施工270萬mZ，占總施工面積的16.7%。

當前日本鋪地材料行業(yè)關注的問題主要是:

(1)改進PU鋪地材料的施工性能。如三井東壓化學公司研制的超速硬化Pu噴涂系統(tǒng)，可將涂層的甲化時間從‘“勺“4小時縮短為攪拌8一18秒鐘，固化3一5分鐘。還有冷庫專用的，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，提高勞動效率，如研、制小面積地面使用的小型施工機械，舊涂層自動剝離機、清掃機、涂復機等。最近還開發(fā)出一種電腦控制的雙組份涂料混合計量系統(tǒng)，計量十分精確，操作簡單，整機重量80kg。

我國的Pu鋪地材料是70年代中期從研制橡膠跑道開始的，后來發(fā)展十分迅速，1989年已形成年產(chǎn)萬噸的生產(chǎn)能力，實際產(chǎn)量為數(shù)千噸。現(xiàn)在，包括亞運工程在內(nèi)的國內(nèi)主要體育場跑道都是采用國產(chǎn)材料鋪設的，而且此項技術也應用到南亞，非洲的援外工程中。

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

除體育場館外，我國建筑工程應用Pu鋪地材料的數(shù)量還不多，主要原因是:

(1)產(chǎn)品價格偏高，單方造價一般高于地磚，塑料地板塊、鋪地卷材等，普通建筑難于接受。

(2)品種較少，有些廠未按應用場合的特點開發(fā)產(chǎn)品，而是用同一種型號產(chǎn)品到處套用。產(chǎn)品質(zhì)量也有待提高.如某醫(yī)院手術室使用PU地面涂料后，雖然解決了樓板漏水問題，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)品標準化、系列化問題有待解決。

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)場噴涂，施工簡便，已廣泛應用于石化、交通、冷藏、建筑等領域。

1990年，美國PU硬泡消費量約」0萬噸，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，預計其需求量將以每年4~6腸的速度增長。

據(jù)前蘇聯(lián)資料統(tǒng)計，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)在建筑中應用PU保溫材料所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益約9000萬盧布，并可節(jié)省大量勞動力。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Pu硬泡材料的收縮，吸濕和耐久性。我國改革開放以來，隨著商業(yè)冷庫和家用冰箱的迅猛發(fā)展，帶動了Pu硬泡生聲的高速增長。“七五”期間，Pu硬泡的平均年增長率為20%左右，現(xiàn)已達到年產(chǎn)幾萬噸的水平，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，在建筑隔熱方面應用還不多。

Pu硬泡夾芯板材是國外60年代開發(fā)的一種新型建筑材料。“六五”以來，天津、青島、開封等地已先后從西德、意大利引進夾芯板材生產(chǎn)線。這種薄鋼板與Pu硬泡復合的新型板材具有重量輕，導熱系數(shù)小、有足夠強度，使用壽命長，加工簡單、施工方便等優(yōu)點，可用于裝配式冷庫、活動房屋、車輛船舶制造等。近年來，我國在PU硬泡的科研和標準化方面也取得了一定成績，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160℃以上，氧指數(shù)超過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》國家標準已制訂，并于1989年頒布實施。

除冷庫和采暖管道外，目前國內(nèi)建筑工程很少使用Pu硬泡，而國內(nèi)建筑市場對保溫材料的需求量是很大的。Pu硬泡進入建筑市場在技術上無大問題，主要障礙是價格.普通型Pu硬泡的價格一般為1200~1300元/m3，不僅遠二宕超出珍珠巖、巖棉、玻纖保溫材料，比聚苯乙烯飽沫塑料也高3~4倍。如能降低材料價格，將會促進Pu硬泡在建筑工程中的推廣應用。