聚氨醋建筑中的應用與發展范文

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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，易于維修等優點，近年來發展很快。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。德國發明的耐候型PU防水涂料對火舌和熱幅射作用穩定，耐火等級可達0創4102一B:級.

聚氮醋防水涂料在日本也得到迅猛發展。1988年，日本建筑用PU材料(不包括PU泡沫)共生產60420噸，其中PU防水涂料就達27680噸，占45.8%，占當年日本l，IJ材料總產量叼2.7萬噸)的6.5%。

目前日本共有75家公司生產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，其中雙組份產量最大。

日本防水界認為PU防水涂料有以下特點:有優異的彈性、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防水涂料產品及施工方法都已標準化，在JISA6021中規定了PU防水涂料的性能要求。

日本建筑施工規范JASSS一86中規定了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展.，其產量每年約遞增10%，1989年達幾千噸.目前國內有20多個廠家生產PU防水涂料，主要分布在北京、上海、遼寧、山東、江蘇、山西等地。產量最多的是雙組份焦油Pu防水涂料，此外還開發了彩色型、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良而取得了良好的產品信譽。在1987年全國防水材料調研中，經各地防水專家評議，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防水涂料產品質量起到了促進作用。

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

(1)因價格高，產量還不多，在全國防水涂料總產量中僅占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品空白。

(3)還未制訂出全國統一的PU防水涂料標準設計規范和施工規程，影響了產品的推廣應用。

據中國建材工業規劃設計院預測，到2000年，國內建筑市場對中高檔防水涂料的需求量達數萬噸/年，可以預料我國PU防水涂料將會有進一步的發展。

2密封材料

建筑密封材料是現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、衛生間的接縫、防水節點的密封;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，其中以聚氨醋類發展較快。如日本，1989年Pu建筑密封膏的產量為2.66萬噸，·比1984年的產量翻一番，占當年日本密封材料總產量的31%，位于各品種之首。

PU密封膏發展迅速的原因:一是具有可與硅酮、‘聚硫相媲美的優異性能，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。公司用環氧改性聚氨酚，提高了產品的耐候性，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年的產量已達27914噸，其中雙組份產品為20722噸，單組份產品為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，目前日本有43家公司生產72種牌號的產品，市售產品的主要性能。日本很重視PU密封膏應用技術的研究，就包裝形式而言，單組份產品有罐裝、槍筒裝、鋁塑復合香腸式軟包裝。雙組份產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。

據日本專家介紹，由于勞動力匾乏，今后日本發展密封材料的重點是單組份產品，在保證有良好施工性的基礎上，提高單組份Pu密封膏的性能開發不變黃的耐紫外線產品和用丙烯酸醋等材料改性復合型產品。我國開發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“六五”科技攻關，已在上海匯麗化學建材總廠建成年產200噸生產線。“七五”期間，沙市建材廠聘請美國專家，引進先進生產設備，生產出Gs系列PU建筑密封膏，1987年形成700噸/年的生產能力，產品已用于亞運會主要建筑中?；げ坷杳骰ぱ芯吭航洝捌呶濉笨萍脊リP，試制成功單組份Pu密封膏，并已批量生產。1990年，上海與英國伊斯本泰公司合資建立密封材料生產廠，產品系列中也包括Pu密封膏;

目前，全國已有10多個廠、院(所)生產Pu密封材料，年生產能力為數千噸，產品品種以雙組份焦油型和彩色型為主，產品質量日益提高，沙市建材廠的產品已通過美國D.L實驗室檢驗，達到美國同類產品水平。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，上海匯麗廠的產品已在中國南極長城站擴建中應用，效果良好。

此外，國內還研制，生產了PU系列防水堵漏劑，如天津大學研制的氰凝，已發展了數種牌號，經技術轉讓形成了年產1500噸的生產能力，近年來開發的水溶性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。

在國內三大類彈性密封材料中，PU類的原材料條件相對較好，產品價格也較低，有良好的發展前景，為進一步發展PU密封材料，還應解決好以下問題:

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

(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101種牌號的產品。1989年日本生產PU鋪裝材料8280噸，PU地面涂料5100噸，分別占PU建材總產量(不包括泡沫)的14.2%和8.7%。

最近，日本Pu建材工業協會公布了PU橡膠鋪裝材料的行業標準。日卞池面涂料工業協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、硬質耐磨型和彈性耐磨型竿等。據統計，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，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。最近還開發出一種電腦控制的雙組份涂料混合計量系統，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，后來發展十分迅速，1989年已形成年產萬噸的生產能力，實際產量為數千噸?，F在，包括亞運工程在內的國內主要體育場跑道都是采用國產材料鋪設的，而且此項技術也應用到南亞，非洲的援外工程中。

此外國內還開發了網球場Pu鋪裝材，具有裝飾效果的硬質耐磨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鋪地材料的數量還不多，主要原因是:

(1)產品價格偏高，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產品，而是用同一種型號產品到處套用。產品質量也有待提高.如某醫院手術室使用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鋪地材料的產品標準化、系列化問題有待解決。

4硬質泡沫隔熱材料

在全世界每年生產的PU材料中，‘泡沫材料約占80%，其中約1/3是硬質泡沫材料。由于PU硬質泡沫材料容重輕、導熱系數很小，因而其絕熱保溫性能在諸多熱絕緣材料中為最佳，節能效益十分顯著，加上可現場噴涂，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?，F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。

據前蘇聯資料統計，在建筑中使用硬質PU泡沫夾芯板材，可使安裝工作的勞動生產率增加25一30%，減輕建筑物重量2/5一1/3，縮短工期2/3。前蘇聯在建筑中應用PU保溫材料所產生的經濟效益約9000萬盧布，并可節省大量勞動力。日本1988年pU硬泡的生產量為74050噸。生產建筑隔熱用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，隨著商業冷庫和家用冰箱的迅猛發展，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，現已達到年產幾萬噸的水平，主要用于商業冷藏，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年代開發的一種新型建筑材料?！傲濉币詠?，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，導熱系數小、有足夠強度，使用壽命長，加工簡單、施工方便等優點，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、’低發煙PU硬泡，耐溫可達160℃以上，氧指數超過26%，煙密度低于50，很適于建筑使用?！督ㄖ魺嵊糜操|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，目前國內建筑工程很少使用Pu硬泡，而國內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。