高性能热塑性聚烯烃防水卷材研究

于洪锋　李婷　吴园斌　徐海军

摘 要：本文首先介绍了高性能热塑性聚烯烃防水卷材发展状况，其次深入分析了高性能热塑性聚烯烃防水卷材问题，最后探讨了高性能热塑性聚烯烃防水卷材重要技术。

关键词：高性能;热塑性聚烯烃;防水卷材

0 引言

热塑性聚烯烃弹性体防水卷材是一个性能较高的聚烯烃产品，也是当前新型聚合物防范水的卷材产品，其主要组成成分有烯烃的聚合物（乙烯、丙烯以及一些环烯烃等）、橡胶与各类型的添加剂，最重要的成分便是CH化合物，没有双键以及其他的化学元素。不仅具有三元乙丙橡胶（乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物）防范水的卷材产品的耐天候性，而且有聚氯乙烯（PVC-U）型材防范水的卷材产品的可焊性，从整体而言性能优良。因而，生产高性能热塑性聚烯烃防范水的单层卷材产品，提升防水卷材的品质与使用时间，促进其产业化重要技术的发展，是现阶段国内与国外建筑防水领域一个新的研究方向，具有深远的意义。

1 高性能热塑性聚烯烃防水卷材发展状况

上世纪80-90年代，伴随从欧美国家引入的单层屋面系统在我国迅速发展，我国将EPDM橡胶防范水的卷材产品引入，其特点是耐天候性较好，但是因为其接口的建设质量没有办法获得很好地保证，较为容易埋下安全隐患。之后，我国出现了聚氯乙烯（PVC-U）型材防范水的卷材产品，运用热风焊接的办法进行接口，有效地处理了防范水卷材产品的接口问题。然而聚氯乙烯（PVC-U）型材防范水卷材产品的柔软又坚硬的性质主要依托于增加塑性的助剂（例如DEHP），长时间使用会出现增塑剂迁移老化的状况，进而使得卷材产品作用大大减弱，最后失去利用的价值，并且该种卷材产品存在Cl元素以及重金属等污染的危险。近些年，第3代单层屋面防水系统慢慢出现，其中以高性能的热塑性聚烯烃弹性体（TPO）防水卷材为代表，该种卷材产品将上述两种产品的优点结合在一起，可以很好地处理各类型运用环境的工程漏水问题，是我国住建部门的一个重点关注对象。和原先的沥青防范水卷材产品相比较，TPO防范水卷材产品有着很多优势，例如没有污染、使用时间长、可以回收、反射节约能源等，逐步受到人们的重视。

TPO防范水的卷材产品是高性能以及环保、新型的防水卷材的典型代表，在欧美以及日本的多个国家将其大范围地运用于屋面系统。现阶段，该产品在国外的驰名品牌有海纳尔、杰士曼、盖福GAF等。在国外防水卷材产品市场，TPO防范水的卷材产品市场占有份额已经大大超出了聚氯乙烯以及三元乙丙橡胶卷材产品。

现阶段我国这种类型的高分子防范水的卷材产品制造技术以及品质较为滞后，仅仅约是欧洲、美国、日本等发达国家二十至三十年前的水平。实际上，有关技术在外国处于严格的保密状态，在国内相关企业与研究单位也未能掌握关键技术。如若该种状况长时间下去，我国的高分子防范水的卷材产品将只能够长期处在领域的末位，这极大地不利于我国创建创新型国家。因而，研究在严酷的环境状态下高性能防范水的卷材产品有着十分重要的价值与意義。

2 高性能热塑性聚烯烃防水卷材问题

因为室外运行的环境状况比较差，怎样进一步提升高性能热塑性聚烯烃弹性体（TPO）防范水卷材产品的耐天候以及耐老化作用，优化有关产品的施工性质与效用，已经成为该领域中这种类型的防范水卷材产品推广研究的重要课题。

在使用热塑性聚烯烃弹性体（TPO）防范水卷材产品的时候，一般是在项目保温层的外部直接设置安排，此后运用热焊接的办法将其均匀固定地把挨着的防范水卷材产品焊连在一起，构成一个整体。在具体运用的过程中，防范水卷材产品应当能承受风吹日晒、高低温度的变化等各种考验，与此同时，也应当进行阻燃避免成为项目发生火灾的较弱部分。从建设的视角看，防范水卷材产品的热焊接技术使用不仅简单方便，而且焊接部分时间长久又牢固。

因为高性能热塑性聚烯烃弹性体（TPO）防范水卷材产品在性质、效用与质量方面有着较高的要求，并且应当有原材料、制成半成品工艺、建设技术等若干个方面有着一定的配合，才可以生产出符合标准的产品。该种类型的产品生产技术多年类被欧洲、美国以及日本等一部分企业垄断，并且具有较高的保密性。国内采用的高性能热塑性聚烯烃弹性体（TPO）防范水卷材产品长时间大体上均是来自国外，并且费用很高。国内的一些生产企业制造的产品质量不高，性质与效能不符合标准，不同批之间有一定的差别，应用范围有限。

近些年，虽然我国国内经济与技术的飞速发展，一些产业在逐步转移，但因为这种产品的生产工艺自身的技术有很大的难度。有关的制造设备虽能够买到，但是要想制造出品质优、性能可靠、和国外比肩的产品仍需要长期的研究和发展。因此，生产性能优良、价位适当的高性能抗老化热塑性聚烯烃弹性体（TPO）防范水卷材产品已经刻不容缓。如若成功，既有着较高的商业价值，还可以推动建筑体防水领域的发展。

3 高性能热塑性聚烯烃防水卷材重要技术

高性能热塑性聚烯烃TPO防范水卷材的构成部分为TPO树脂、被填充于其他物体中的物料、抗紫外线用剂、阻止燃烧用剂、颜料以及增强织物等，在这些组成成分中抗氧化剂、阻止燃烧用剂发挥着决定性的作用。但是组成成分中有较多的用剂又会出现相容性问题，会极大地影响高分子材料的处理效能以及制成品的力学效能。与此同时，一些小分子用剂会跟随时间的推移到达制成品的表层。因而，在设计的过程中，可以把各类型的阻止燃烧用剂、抗氧化剂以及抗紫外线用剂进行裹住。这样不仅较大程度地限制用剂的移动、提高使用的可靠性，还可以极大地发挥效用，促进效率的提升。

TPO树脂的主要构成部分大分子对防范水卷材产品的性质与效用发挥着决定性地作用，当前我国相关制造企业运用的TPO树脂主要构成部分都是由树脂生产制造商敲定，这就使得制造出来的防范水卷材产品可调节功能相对较差。因而，要想提升与突破应用的性质和效能，应当从根本上开展TPO树脂的设计与制作工作。

高性能热塑性聚烯烃TPO防范水卷材产品应当借助螺杆挤出机熔融塑化共混生产制成，但是卷材的塑化效果、混合分布状况等会受到螺杆挤出机中的螺杆组合设计的影响。例如设计螺杆组合剪切力，极大地影响着材料的混合效果。所以，应当对螺杆组合设计进行系统化的探究，敲定最好的组合技术。

4 结语

近些年，在“环保”理念的驱动下，建筑防水领域不断向着“节约能源、减少排放、节省耗材”的方向发展。建筑物防水与建筑的安全等有着密切的关系，怎样确保建筑防水达到很好的效果，已经成为各行各业广泛关注的热点问题。从整体上而言，建筑防范水的卷材领域经济收益数据较为乐观，整体增长较为平稳，这离不开经济的迅速增长。因为当前钢结构不断发展，各类建筑如雨后春笋般出现，建筑物的使用时间与质量要求都在逐步提升，尤其是汽车、烟草、造纸、食品等行业的工厂房屋与构筑物结构较为繁杂，对屋顶防水能力提出更高的要求，这恰是高性能热塑性聚烯烃TPO防范水卷材产品提高市场占有率的绝佳机会。建筑行业防范水的材料与建筑行业节能产品以及技术有着密切的关系，在节约能源、降低能耗方面将发挥着十分重要的作用。防水材料将向着“一体化”以及“系统化”方向发展，有着较为广阔的发展前景。

参考文献：

[1]韩忠强，梁卫业，段文锋，等.热塑性聚烯烃防水卷材尺寸稳定性测试方法研究[J].新型建筑材料，2017，44（01）：134-137.

[2]周智轶，谭跃军，李运，等.热塑性聚烯烃自粘胶膜防水卷材的研制与性能研究[J].中国建筑防水，2017，（22）：03-03.

[3]彭波，王方.解析热塑性聚烯烃（TPO）防水卷材及其应用[J].天津建设科技，2015，25（2）.