聚氨醋建筑中的应用与发展范文

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1聚氨酪防水涂料

防水涂料是当代建筑防水材料中的一个重要分支，因其具有能适合构造复杂的防水工程，施工简便，易于维修等优点，近年来发展很快。在国外，防水涂料的使用已占防水工程的10一15写，其主要品种有聚氨醋、丙烯酸酷、氯丁橡胶、橡胶沥青等，其中以聚氨醋(PU)涂料的防水效果最好，应用最广。

在美国，PU涂料在屋面和地下室的防水中应用十分普遍，在屋面防水中常与Pu泡沫保温层并用。西欧也在不断开发PU防水涂料新品种，如英国研制的快干型Pu涂料，基层不需打底，施工后几分钟就能耐小雨，16一18小时即可步行。德国发明的耐候型PU防水涂料对火舌和热幅射作用稳定，耐火等级可达0创4102一B:级.

聚氮醋防水涂料在日本也得到迅猛发展。1988年，日本建筑用PU材料(不包括PU泡沫)共生产60420吨，其中PU防水涂料就达27680吨，占45.8%，占当年日本l，IJ材料总产量叼2.7万吨)的6.5%。

目前日本共有75家公司生产346种牌号的Pu防水涂料，品种主要有;非步行用、轻少行用、速硬步行用、屋面运动场用，难燃型、防水层的保护涂料等。按固化方式分，主要有双组份(反应固化型)和单组份(水乳型、溶剂型、湿气固化型)两大类，其中双组份产量最大。

日本防水界认为PU防水涂料有以下特点:有优异的弹性、耐久性、耐磨耗性、耐药品性;防水层轻、无接缝;步行感觉良好，容易修补，宜作为外露防水层。因此，日本的涂膜防水工程中，Pu工法占绝对优势。在日本，防水涂料的应用比例为15%，而Pu防水涂料就占11%。日本PU防水涂料产品及施工方法都已标准化，在JISA6021中规定了PU防水涂料的性能要求。

日本建筑施工规范JASSS一86中规定了PU防水工法的材料组成及用量:

(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，;玻璃纤维网格布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)保护涂料0.Zkg/mZ。

(2)聚合物改性油毡/PU涂料复合防水工法:胶粘剂0.Zkg/耐;聚合物改性油毡

(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保护涂料0.2kg/mZ。

目前日本防水界对Pu防水涂料的研究方向主要为:

(1)开发特种功能的保护涂料，如防火型、隔热型、耐磨型、耐污染型，以提高防水涂层的耐久性，‘减少污染、降低磨耗。

(2)发展复合防水工艺，研究PU涂膜与多种卷材并用的施工工艺和防水功能。我国70年代中期，山西化工研究所，北京建工科研所等单位开始研究聚氨酷防水涂料，经工程应用，取得了较好的防水效果。近年来，我国Pu防水涂料有了较快的发展.，其产量每年约递增10%，1989年达几千吨.目前国内有20多个厂家生产PU防水涂料，主要分布在北京、上海、辽宁、山东、江苏、山西等地。产量最多的是双组份焦油Pu防水涂料，此外还开发了彩色型、阻燃型、耐磨型，耐低温型等新品种。

80年代以来，涂料防水在国内建筑工程中应用越来越广，作为高档防水涂料，Pu涂料在推广过程中因性能优良而取得了良好的产品信誉。在1987年全国防水材料调研中，经各地防水专家评议，PU防水涂料获防水涂料类第一名，已应用到亚运工程、高档饭店、重点建筑的屋面、地下、卫生间防水，年使用量约100万mZ。1990年，国家建材局组织制订了聚氨醋防水涂料国家标准，对提高我国PU防水涂料产品质量起到了促进作用。

但是，与先进国家相比，我国Pu防水涂料的开发和应用还有较大差距，主要表现在:

(1)因价格高，产量还不多，在全国防水涂料总产量中仅占3%，在普通民用建筑上应用也很少。为降低工程造价，国内Pu涂料施工单方用量仅及日本的60%，影响了防水层的使用寿命。

(2)对配套的底涂料，表面保护涂料缺乏研究，在此领域还有不少产品空白。

(3)还未制订出全国统一的PU防水涂料标准设计规范和施工规程，影响了产品的推广应用。

据中国建材工业规划设计院预测，到2000年，国内建筑市场对中高档防水涂料的需求量达数万吨/年，可以预料我国PU防水涂料将会有进一步的发展。

2密封材料

建筑密封材料是现代建筑工程不可缺少的配套材料，一般用于装配式建筑的屋面，外墙、地下室、卫生间的接缝、防水节点的密封;镶装门窗玻璃;混凝土结构的伸缩缝，沉降缝，施工缝的密封;以及高速公路、机场跑道等土木工程的嵌缝，可以起到水密、气密、隔音防尘、减震等作用。

国外通常使用的弹性密封材料主要有硅酮类、聚硫类、聚氨醋类和丙烯酸酚类，其中以聚氨醋类发展较快。如日本，1989年Pu建筑密封膏的产量为2.66万吨，·比1984年的产量翻一番，占当年日本密封材料总产量的31%，位于各品种之首。

PU密封膏发展迅速的原因:一是具有可与硅酮、‘聚硫相媲美的优异性能，如挤出性好，固化后不收缩;可常温固化成弹性体，有良好的复原性、耐寒性和耐疲劳性;适用于大位移量接缝密封，寿命可长达15一20年。二是高档密封材料中，PU密封膏的价格相对较低。如日本pU密封膏的平均售价比硅酮类低70%、比聚硫类低40%;美国PU密封青的平均售价比硅酮类低50%、比聚硫类低70梦勺。

美国在70年代初才开发PU密封技术，10年后，PU密封膏的市场占有率已超过聚硫类，与硅酮类相当。美国厂商十分重视Pu密封膏性能的改进和提高。如Tremc。公司用环氧改性聚氨酚，提高了产品的耐候性，PR公司用硫醇改性聚氨醋，降低了蒸汽渗透率，可用于绝热玻璃的密封，有的厂商为了与低模量硅酮密封膏争夺市场，研制了位移量可达士50%的改性聚氨酷密封膏，已获得成功。日本于60年代末开始研制Pu建筑密封膏，1990年的产量已达27914吨，其中双组份产品为20722吨，单组份产品为7192吨，二者比例为100:35。从年平均增长率看，单组份略快于双组份，分别为18.7%和7环，目前日本有43家公司生产72种牌号的产品，市售产品的主要性能。日本很重视PU密封膏应用技术的研究，就包装形式而言，单组份产品有罐装、枪筒装、铝塑复合香肠式软包装。双组份产品的包装罐设计成与搅拌机配套的搅拌罐式样，可一罐两用。

据日本专家介绍，由于劳动力匾乏，今后日本发展密封材料的重点是单组份产品，在保证有良好施工性的基础上，提高单组份Pu密封膏的性能开发不变黄的耐紫外线产品和用丙烯酸醋等材料改性复合型产品。我国开发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，用于纪念堂、外贸谈判楼等重点工程。1983年，河南建材研究设计院研制出双组份浅色PU密封膏，经“六五”科技攻关，已在上海汇丽化学建材总厂建成年产200吨生产线。“七五”期间，沙市建材厂聘请美国专家，引进先进生产设备，生产出Gs系列PU建筑密封膏，1987年形成700吨/年的生产能力，产品已用于亚运会主要建筑中。化工部黎明化工研究院经“七五”科技攻关，试制成功单组份Pu密封膏，并已批量生产。1990年，上海与英国伊斯本泰公司合资建立密封材料生产厂，产品系列中也包括Pu密封膏;

目前，全国已有10多个厂、院(所)生产Pu密封材料，年生产能力为数千吨，产品品种以双组份焦油型和彩色型为主，产品质量日益提高，沙市建材厂的产品已通过美国D.L实验室检验，达到美国同类产品水平。我国《聚氨酷建筑密封膏》国际编制工作已完成，并于1991年通过评议。PU密封膏产品已在上海、北京、南京等20多个城市的重点工程中应用，使用部位包括大型建筑的屋面、天窗、气楼、装配式外墙、体育场馆的看台、赛车道、飞机场跑道、汽车厂试车道等，上海汇丽厂的产品已在中国南极长城站扩建中应用，效果良好。

此外，国内还研制，生产了PU系列防水堵漏剂，如天津大学研制的氰凝，已发展了数种牌号，经技术转让形成了年产1500吨的生产能力，近年来开发的水溶性PU堵漏剂具有组份单一，施工方便，堵水效果显著等特点，在地下和水利工程中应用较广。

在国内三大类弹性密封材料中，PU类的原材料条件相对较好，产品价格也较低，有良好的发展前景，为进一步发展PU密封材料，还应解决好以下问题:

(1)将发展重点放在单组份产品上，研制和生产与之配套的专用牌号聚醚，设计制造单组份产品专用的生产和包装设备。

(2)重视配套技术的进步，如施工用的底涂料，小型搅拌机，灌筒机等;包装用的高质量枪筒，软包装技术等。

3铺地材料

铺地材料包括铺装材料和地面涂料，前者用于室外，如体育场跑道，人行道，停车场等;后者用于室内地面的涂装。PU铺地材料在国外十分流行，如日本就有34家公司生产101种牌号的产品。1989年日本生产PU铺装材料8280吨，PU地面涂料5100吨，分别占PU建材总产量(不包括泡沫)的14.2%和8.7%。

最近，日本Pu建材工业协会公布了PU橡胶铺装材料的行业标准。日卞池面涂料工业协会对不同场所使用涂料的性能提出了不同要求(见表4)。为此，日本开发了品种繁多的PU地面涂料，如普通型、难燃型、防尘耐污染型、耐热耐药型、超速硬化型、防滑型、硬质耐磨型和弹性耐磨型竿等。据统计，日本使用地面涂料的建筑面积有逐年增长的趋势。1989年，地面涂料总施工面积为1620万mZ，其中环氧类涂料1200万m，，Pu类涂料施工270万mZ，占总施工面积的16.7%。

当前日本铺地材料行业关注的问题主要是:

(1)改进PU铺地材料的施工性能。如三井东压化学公司研制的超速硬化Pu喷涂系统，可将涂层的甲化时间从‘“勺“4小时缩短为搅拌8一18秒钟，固化3一5分钟。还有冷库专用的，可在一30℃下迅速固化的PU地面涂料。

(2)改变地面铺装手工操作的落后状况，研究如何省力化，提高劳动效率，如研、制小面积地面使用的小型施工机械，旧涂层自动剥离机、清扫机、涂复机等。最近还开发出一种电脑控制的双组份涂料混合计量系统，计量十分精确，操作简单，整机重量80kg。

我国的Pu铺地材料是70年代中期从研制橡胶跑道开始的，后来发展十分迅速，1989年已形成年产万吨的生产能力，实际产量为数千吨。现在，包括亚运工程在内的国内主要体育场跑道都是采用国产材料铺设的，而且此项技术也应用到南亚，非洲的援外工程中。

此外国内还开发了网球场Pu铺装材，具有装饰效果的硬质耐磨PU地板涂料，计算机房用的抗静电耐磨涂料等。

除体育场馆外，我国建筑工程应用Pu铺地材料的数量还不多，主要原因是:

(1)产品价格偏高，单方造价一般高于地砖，塑料地板块、铺地卷材等，普通建筑难于接受。

(2)品种较少，有些厂未按应用场合的特点开发产品，而是用同一种型号产品到处套用。产品质量也有待提高.如某医院手术室使用PU地面涂料后，虽然解决了楼板漏水问题，但表面防滑性差，还粘棉球、线头，用户很有意见。

(3)PU铺地材料的产品标准化、系列化问题有待解决。

4硬质泡沫隔热材料

在全世界每年生产的PU材料中，‘泡沫材料约占80%，其中约1/3是硬质泡沫材料。由于PU硬质泡沫材料容重轻、导热系数很小，因而其绝热保温性能在诸多热绝缘材料中为最佳，节能效益十分显著，加上可现场喷涂，施工简便，已广泛应用于石化、交通、冷藏、建筑等领域。

1990年，美国PU硬泡消费量约」0万吨，其中50%以上用于建筑隔热，主要使用板材作单层保温屋面。现场喷涂PU泡沫多用于屋面翻修。在西欧、建筑用PU泡沫约占PU材料总消费量的17%，虽然目前建筑用PU硬泡在建筑绝热材料中所占比例较小，约5%，但随着建筑节能要求的提高，预计其需求量将以每年4~6肠的速度增长。

据前苏联资料统计，在建筑中使用硬质PU泡沫夹芯板材，可使安装工作的劳动生产率增加25一30%，减轻建筑物重量2/5一1/3，缩短工期2/3。前苏联在建筑中应用PU保温材料所产生的经济效益约9000万卢布，并可节省大量劳动力。日本1988年pU硬泡的生产量为74050吨。生产建筑隔热用PU硬泡材料的工厂有9家，如田岛、东亚等。日本建筑绝热材料用量最大的是聚乙烯(PE)泡沫和玻璃棉，PU硬泡用量较少，以冷库为例，使用PU泡沫板材的部位约占9.5~12.5%，使用PU喷涂泡沫的部位约占5.3一9.5%，日本建筑界希望改进Pu硬泡材料的收缩，吸湿和耐久性。我国改革开放以来，随着商业冷库和家用冰箱的迅猛发展，带动了Pu硬泡生声的高速增长。“七五”期间，Pu硬泡的平均年增长率为20%左右，现已达到年产几万吨的水平，主要用于商业冷藏，冰箱制造，油田、热力及化工管道保温等，在建筑隔热方面应用还不多。

Pu硬泡夹芯板材是国外60年代开发的一种新型建筑材料。“六五”以来，天津、青岛、开封等地已先后从西德、意大利引进夹芯板材生产线。这种薄钢板与Pu硬泡复合的新型板材具有重量轻，导热系数小、有足够强度，使用寿命长，加工简单、施工方便等优点，可用于装配式冷库、活动房屋、车辆船舶制造等。近年来，我国在PU硬泡的科研和标准化方面也取得了一定成绩，如江苏省化工所研制的耐温、难燃、’低发烟PU硬泡，耐温可达160℃以上，氧指数超过26%，烟密度低于50，很适于建筑使用。《建筑隔热用硬质聚氨酷泡沫塑料》国家标准已制订，并于1989年颁布实施。

除冷库和采暖管道外，目前国内建筑工程很少使用Pu硬泡，而国内建筑市场对保温材料的需求量是很大的。Pu硬泡进入建筑市场在技术上无大问题，主要障碍是价格.普通型Pu硬泡的价格一般为1200~1300元/m3，不仅远二宕超出珍珠岩、岩棉、玻纤保温材料，比聚苯乙烯饱沫塑料也高3~4倍。如能降低材料价格，将会促进Pu硬泡在建筑工程中的推广应用。