世界各國最新防水(shuǐ)材料發展趨勢
一、疊層瀝青系統
20世紀70年代以前的100多(duō)年間(jiān)，世界各國均使用瀝青基疊層屋面和(hé)地下防水(shuǐ)系統，以熱粘瀝青鋪設3～4層。從20世紀70年代末開(kāi)始，疊層瀝青系統受到功能更好的各種聚合物基先進防水(shuǐ)材料的沖擊，使用份額迅速下降。目前，歐洲的疊層屋面僅占7%左右，美國約占13%（新建）和(hé)18%（修理(lǐ)），日本約占16%，我國在屋面和(hé)地下防水(shuǐ)中已很(hěn)少(shǎo)使用疊層系統。
疊層屋面整體(tǐ)上(shàng)雖呈下降的趨勢，但(dàn)由于使用壽命長（30年以上(shàng)），可(kě)靠性高(gāo)，加之熱瀝青施工的環保化，預計(jì)近期內(nèi)還(hái)不會(huì)被完全淘汰，在美、日等國仍會(huì)占有(yǒu)一定的比例。坡屋面與平屋面的情況不同。在美國的坡屋面中，瀝青油氈瓦用量始終占壓倒優勢，2006年複合（2層或3層）瀝青瓦占55%，玻纖胎瀝青瓦占11%，金屬瓦占11%，紙胎瀝青瓦占3%，木瓦占2%，纖維水(shuǐ)泥瓦占1%，其它占17%。
二、改性瀝青防水(shuǐ)卷材
改性瀝青防水(shuǐ)卷材已發展成為(wèi)各國主要或重要的屋面防水(shuǐ)材料。在歐洲改性瀝青卷材中占統治地位，年産量在2億㎡以上(shàng)，約占65%；在美國它是前幾年增長最快的屋面材料，現約占20%；在我國已成為(wèi)使用最多(duō)的新型建築防水(shuǐ)材料，2005年使用量為(wèi)1.3億㎡，約占21%。在改性劑方面，目前仍以SBS和(hé)APP為(wèi)主，SBS使用最為(wèi)廣泛，SEBS和(hé)TPO改性劑也開(kāi)始應用，但(dàn)用量有(yǒu)限。在胎體(tǐ)方面，主要使用聚酯胎和(hé)玻纖胎，以聚酯氈使用最多(duō)，聚酯玻纖複合胎也有(yǒu)少(shǎo)量的應用。改性瀝青防水(shuǐ)卷材大(dà)量應用于屋面和(hé)地下防水(shuǐ)，為(wèi)穩定可(kě)靠起見，标準規定一般鋪2層。改性瀝青卷材還(hái)在種植屋面、橋梁防水(shuǐ)、鐵(tiě)道(dào)防水(shuǐ)、與疊層屋面複合使用和(hé)保溫節等方面得(de)到應用。在種植屋面中，一般雙層鋪設，下層常有(yǒu)自粘或熱熔SBS防水(shuǐ)卷材，面層則用加阻根劑的礦物粒面覆面SBS防水(shuǐ)卷材。橋梁防水(shuǐ)主要采用SBS和(hé)APP改性瀝青防水(shuǐ)卷材，較少(shǎo)使用防水(shuǐ)塗料，一般雙層鋪設，如丹麥的橋梁設計(jì)使用雙層4.5mm厚SBS改性瀝青卷材及15mm厚排水(shuǐ)闆，使用年限高(gāo)達100年。法國Soprema公司的全自動卷材鋪設車(chē)及其配套的200m長橋面專用SBS防水(shuǐ)卷材，以熱風加熱自動化焊接，已在歐洲和(hé)北美成功地使用了數(shù)十年。我國雖已使用APP和(hé)SBS卷材做(zuò)道(dào)橋防水(shuǐ)，但(dàn)質量遠遜于國外。在國外，鐵(tiě)道(dào)防水(shuǐ)也有(yǒu)使用SBS改性瀝青卷材的報道(dào)，我國正在積極研究SBS改性瀝青防水(shuǐ)卷材在鐵(tiě)道(dào)防水(shuǐ)中的應用。為(wèi)了節能的需要，白色表面改性瀝青卷材開(kāi)始問世，如美國Poly-glass公司的優質白色表面SBS和(hé)APP自粘屋面防水(shuǐ)卷材，符合“能源之星”标準對陽光反射率的要求，GAF公司的發亮白色表面SBS和(hé)APP改性瀝青卷材，其反射率比标準白色塗料大(dà)（達75%），Soprema公司的白色SBS卷材上(shàng)面已直接鋪貼光電(diàn)薄膜。美國愈來(lái)愈多(duō)地将改性瀝青與疊層屋面複合使用，下面鋪2～3層玻纖胎氧化瀝青油氈，上(shàng)面覆蓋以粒料覆面改性瀝青卷材，以同時(shí)發揮多(duō)層穩妥和(hé)SBS卷材彈性好的優點。
改性瀝青卷材的粘接方法主要有(yǒu)熱粘法、冷粘法、噴燈法、熱空(kōng)氣接縫法和(hé)自粘卷材等。目前，使用最多(duō)的仍然是熱瀝青粘結法和(hé)噴燈熱熔法，但(dàn)由于節能、環保和(hé)安全的要求愈來(lái)愈苛刻，這兩種方法受到限制(zhì)，而冷粘法、熱空(kōng)氣接縫法、自粘接縫帶、自粘卷材法則方興未艾，前景看好。熱粘法散發煙塵，污染環境，需要改善。對此，美國研制(zhì)出叫Petroplasma的屋面瀝青，其抗下垂性提高(gāo)，可(kě)在120℃（一般為(wèi)260℃ ）下施工，無燒傷、煙和(hé)異味。美國還(hái)推出一種在分子等級上(shàng)起作(zuò)用的氣味抑制(zhì)劑，可(kě)包裹瀝青，阻止較輕石油分子蒸發，清除煙氣。在瀝青中加入專用聚合物，加熱時(shí)聚合物浮到表面，形成蒙皮層，制(zhì)成低(dī)煙瀝青。日本開(kāi)發的系列無煙瀝青可(kě)大(dà)幅度減少(shǎo)黑(hēi)煙（僅為(wèi)傳統瀝青的1/5），熔化溫度低(dī)（低(dī)20～50℃），刺激性氣味僅為(wèi)傳統瀝青的1/5。噴燈法既簡便又有(yǒu)效，是當前歐美主要或重要的粘接方法。但(dàn)近年來(lái)噴燈施工引發火(huǒ)災的事故頻繁發生(shēng)，限制(zhì)噴燈使用的呼聲不斷高(gāo)漲，噴燈的使用将呈現下降的趨勢。冷粘法在美國、日本及歐洲已開(kāi)始普遍使用。與熱瀝青相比，冷膠粘劑具有(yǒu)優越的粘接性，在雙層SBS屋面膜暴露20年和(hé)30年以後的熱老化試驗中，冷膠粘劑和(hé)噴燈施工膜均無破壞。自粘改性瀝青卷材的興起是改性瀝青卷材發展中的一大(dà)亮點。它施工安全、快速，對環境友(yǒu)好，在國內(nèi)外均獲得(de)了快速的發展。自粘卷材有(yǒu)均質型、玻纖氈增強型和(hé)聚酯氈增強型等衆多(duō)品種，改性劑絕大(dà)多(duō)數(shù)使用SBS，但(dàn)也有(yǒu)APP和(hé)TPO的。
自粘卷材用途十分廣闊：
（1）在屋面和(hé)地下防水(shuǐ)中單獨或與普通(tōng)改性瀝青複合使用；
（2）作(zuò)泛水(shuǐ)使用；
（3）用作(zuò)坡屋面的墊層；
（4）用作(zuò)牆的隔氣層或防水(shuǐ)層等。
三、高(gāo)分子防水(shuǐ)卷材
近年來(lái)，聚合物基的高(gāo)分子防水(shuǐ)卷材（不計(jì)改性瀝青防水(shuǐ)卷材）有(yǒu)了較快的發展。在美國單層屋面增長最快，1979年占10%以下，1984年占25%，1987年占48%，2006年達到54%，從而成為(wèi)屋面的主導材料。日本的單層片材防水(shuǐ)占37%，多(duō)于瀝青防水(shuǐ)。歐洲的單層聚合物片材約占24%，但(dàn)增長速度高(gāo)于改性瀝青。單層防水(shuǐ)厚度一般在1.0-2.0mm，資源消耗大(dà)大(dà)低(dī)于瀝青基材料，由于石油短(duǎn)缺日漸嚴重，随着單層防水(shuǐ)在材料和(hé)施工方面的技(jì)術(shù)進步，勢必獲得(de)更快的增長。與瀝青基防水(shuǐ)卷材一般多(duō)層鋪設不同，高(gāo)分子防水(shuǐ)卷材多(duō)是單層鋪設，根據使用部位和(hé)使用年限的不同，選用不同的厚度，選擇厚度在1.0～3.0mm。單層防水(shuǐ)用途廣泛，屋面、地下、隧道(dào)、鐵(tiě)路、水(shuǐ)池、垃圾填埋廠等均可(kě)使用。單層防水(shuǐ)的種類多(duō)種多(duō)樣，包括EPDM（三元乙丙橡膠）、PVC（聚氯乙烯），CPE（氯化聚乙烯）、氯丁橡膠、橡膠共混CSPE（氯磺化聚乙烯）、EVA（乙烯乙酸乙烯酯），PE（聚乙烯）、ECB（乙烯共聚物瀝青）、丁基橡膠、OCB（烯烴共聚物瀝青）、PIB（聚異丁烯）等。各種片材的類型很(hěn)多(duō)，主要有(yǒu)均質型、增強型、背襯層、自粘型。在屋面防水(shuǐ)中，使用最多(duō)的是EPDM和(hé)PVC以及近來(lái)興起的TPO卷材，美國以EPDM為(wèi)主，歐洲以PVC為(wèi)主。在地下防水(shuǐ)中，較多(duō)地使用PVC、丁基橡膠、EPDM卷材等。
1、 EPDM防水(shuǐ)卷材
美國在發展EPDM防水(shuǐ)卷材方面取得(de)了驕人(rén)的成績。據測試，EPDM的耐熱性和(hé)耐紫外線性能名列第一，大(dà)大(dà)高(gāo)于瀝青基卷材。10～26年間(jiān)的EPDM屋面防水(shuǐ)卷材仍然表現出優越的現場(chǎng)耐老化性。防水(shuǐ)保證期有(yǒu)3個(gè)檔次，10年（1mm厚）、20年和(hé)30年（2.3mm厚）。産品品種包括均質型、增強型、背襯型、阻燃型、白/黑(hēi)面等。增強型以機械固定方式鋪設。白/黑(hēi)面産品的典型反射率高(gāo)達80%。新推出的合成纖維背襯EPDM系統以噴塗低(dī)發泡聚酯粘結底面，産品寬度1.33～15.24m。為(wèi)了保證片材的穩定性，美國标準規定，黑(hēi)色産品的熱老化條件為(wèi)116℃下670h，比其他國家(jiā)苛刻得(de)多(duō)。
美國各大(dà)公司都有(yǒu)齊全的配套材料，足以保證這一不易粘接的卷材的施工質量，配套材料包括基層膠粘劑、拼接膠粘劑、拼接處理(lǐ)劑、縫中密封膠、接縫密封膠、壓敏泛水(shuǐ)、固化泛化、非固化EPDM泛水(shuǐ)、可(kě)澆注雙組分聚氨酯密封膠、單組分聚氨酯密封膠、各種接縫自粘膠粘帶和(hé)覆蓋帶、EPDM模制(zhì)管密封件、壓敏管密封件、內(nèi)外角、各種保溫闆材、各種機械固定件等，不一而足。
正是由于上(shàng)述材料和(hé)施工技(jì)術(shù)的進步，EPDM的10年維修費不斷降低(dī)，1993年僅占1%，到現在可(kě)以忽略不計(jì)。市場(chǎng)份額位居第1，在2006年的新建屋面中占22%，在修理(lǐ)屋面中占21%。
2、 PVC防水(shuǐ)卷材
PVC防水(shuǐ)卷材的歐洲使用最為(wèi)成功的，近期雖受TPO的競争，使用比例下降，但(dàn)在單層屋面中的用量仍占53%左右。2006年在美國新建屋面中約占9%，在修理(lǐ)屋面中約占10%。日本的PVC防水(shuǐ)卷材以前用量有(yǒu)限，但(dàn)近年來(lái)由于地下使用量增加，産量超過橡膠片材，在2005年的片材防水(shuǐ)中約占48%。PVC防水(shuǐ)卷材的最大(dà)優勢是接縫可(kě)焊接，使用壽命較長。PVC防水(shuǐ)卷材在屋面和(hé)地下防水(shuǐ)中均有(yǒu)着廣泛的應用。據分析，PVC的生(shēng)态效應優于EPDM、TPO、改性瀝青和(hé)4層疊層瀝青膜。歐洲的PVC防水(shuǐ)卷材已有(yǒu)40年的成功使用記錄。美國的PVC防水(shuǐ)屋面的平均壽命大(dà)于30年，最長的23年後仍能焊接。PVC防水(shuǐ)片材質量不斷得(de)到提高(gāo)。瑞士從使用性能更好的增塑劑、使用更厚的片材（3mm厚用于地下防水(shuǐ)）及加塗丙烯酸保護塗料等方面提高(gāo)片材的質量。
美國通(tōng)過以下措施提高(gāo)了PVC防水(shuǐ)卷材的性能：
（1）改進PVC樹(shù)脂；
（2）采用高(gāo)分子量增塑劑解決增塑劑遷移問題，據稱，DuPont公司的El-valoy可(kě)提供永久的柔性；
（3）以纖維和(hé)織物增強，提高(gāo)熱塑性材料的穩定性；在美國ASTM的PVC标準中已取消了均質片材；
（4）采用PVC合金；
（5）采用新的光穩定劑Ciba TINUVIN XT833可(kě)以成倍地提高(gāo)片材的伸長保持率。
3、TPO防水(shuǐ)片材
TPO 防水(shuǐ)片材兼有(yǒu)橡膠的物理(lǐ)性能和(hé)聚丙烯的可(kě)焊接性，不含增塑劑、耐臭氧、化學物品及某些(xiē)烴油，有(yǒu)防火(huǒ)産品，耐微生(shēng)物侵蝕，有(yǒu)無氯和(hé)無臭的産品，可(kě)用于垃圾填埋場(chǎng)，白色膜節能，可(kě)再生(shēng)利用，是最為(wèi)理(lǐ)想的環保材料，因而一經投産便受到歐、美、日等發達國家(jiā)的青眯。歐洲的15個(gè)PVC防水(shuǐ)片材生(shēng)産廠家(jiā)均已生(shēng)産TPO防水(shuǐ)材料。TPE（即歐美的TPO）成為(wèi)日本防水(shuǐ)片材的亮點，年産量已在百萬平方米左右，日本國家(jiā)标準中已經載入。美國的TPO發展最為(wèi)迅速，近年來(lái)呈2位數(shù)增長，在2006年的新建屋面市場(chǎng)中已占19%，在修理(lǐ)屋面中則占16%，均超過PVC防水(shuǐ)片材。71%的承包商對TPO的功能滿意，據近期報道(dào)，有(yǒu)2家(jiā)大(dà)型屋面材料廠又建新線，以滿足日益增長的需要，估計(jì)用量還(hái)會(huì)有(yǒu)新的增長。
美國的TPO防水(shuǐ)片材生(shēng)産技(jì)術(shù)居世界領先地位：
（1）幅寬有(yǒu)1.9m、2.4m、3.05m和(hé)3.66m；
（2）多(duō)數(shù)為(wèi)增強型的，織物面層的厚度達到0.38mm+-10%，而其它國家(jiā)的為(wèi)0.24～0.31mm；
（3）有(yǒu)阻燃産品；
（4）産品質量優于歐洲産品，如美國的熱老化條件為(wèi)116oC、28d，而歐洲的為(wèi)100oC、28d或80oC、60d；
（5）白色産品反射率高(gāo)達87%；
（6）專利自粘TPO片材及自粘配套材料安裝快而安全，符合“能源之星”要求，具有(yǒu)長期耐久性。
四、建築防水(shuǐ)塗料
傳統的瀝青防水(shuǐ)塗料性能欠佳，在地上(shàng)防水(shuǐ)中逐漸被聚氨酯、噴塗聚氨酯泡沫、丙烯酸和(hé)矽酮防水(shuǐ)和(hé)保護塗料所取代；在地下防水(shuǐ)中則主要被滲透性防水(shuǐ)塗料、聚氨酯防水(shuǐ)塗料和(hé)聚合物水(shuǐ)泥防水(shuǐ)塗料所取代。
聚氨酯防水(shuǐ)塗料是功能最好、用量最大(dà)的建築防水(shuǐ)塗料，日本用量已超過4萬t，在各種防水(shuǐ)材料施工面積中約占28%。各國都有(yǒu)各具特色的産品，法國Soprema公司的單組分聚氨酯防水(shuǐ)塗料處于領先地位，固含量大(dà)于90%，粘結性、氣密性和(hé)防水(shuǐ)性良好。日本産品有(yǒu)單組分和(hé)雙組分之分，多(duō)數(shù)為(wèi)雙組分，分為(wèi)外露型和(hé)非外露型，在屋面上(shàng)使用提供10年的保證期。日本重視(shì)聚酯防水(shuǐ)塗料複合防水(shuǐ)工法的開(kāi)發，已有(yǒu)改性瀝青卷材加聚氨酯防水(shuǐ)塗料的防水(shuǐ)工法，正在開(kāi)發聚氨酯與聚脲複合、聚氨酯加FRP（玻纖增強聚酯）等複合防水(shuǐ)工法。發展方向是開(kāi)發高(gāo)性能産，光澤保持率80%以上(shàng)，防水(shuǐ)層壽命延長到20年、30年甚至50年；開(kāi)發環境适應型和(hé)無溶劑型産品；開(kāi)發機械施工和(hé)超硬聚氨酯及拓寬用途。聚氨酯防水(shuǐ)塗料應用廣泛，屋面外牆、地下、內(nèi)牆、敞廊、房(fáng)檐、浴室、蓄熱槽和(hé)接水(shuǐ)槽均可(kě)使用。在日本新建外牆防水(shuǐ)中占18.5%（第2位），在新建的陽台、屋檐中占68%（第1位），在修理(lǐ)的有(yǒu)保護屋面防水(shuǐ)中占22、0%（與瀝青熱粘工法并列第1），在修理(lǐ)的外牆防水(shuǐ)中占11.8%（第2位），在修理(lǐ)的陽台、屋檐中占74.2%（第1位）。
丙烯酸防水(shuǐ)塗料兼有(yǒu)防水(shuǐ)和(hé)裝飾的功能，在各國外牆防水(shuǐ)塗料中位居首位，但(dàn)水(shuǐ)蒸氣透過性差，為(wèi)了對立面實行(xíng)更好的保護，可(kě)添加矽酮樹(shù)脂乳液和(hé)功能性聚矽氧烷，水(shuǐ)蒸氣透過性大(dà)大(dà)改善。100%丙烯酸彈性體(tǐ)保護塗料，白色的反射率高(gāo)達90%，在新建和(hé)既有(yǒu)屋面上(shàng)，用來(lái)保護瀝青、金屬、EPBM、PVC、混凝土、現場(chǎng)噴塗聚氨酯泡沫和(hé)保溫闆等。矽酮保護塗料用于屋面，而外牆用矽酮防水(shuǐ)塗料提供完美的耐候防水(shuǐ)性，也是理(lǐ)想的外牆保護修複塗料，其性能遠遠優于丙烯酸和(hé)氟碳塗料。聚合物水(shuǐ)泥防水(shuǐ)塗料在地下防水(shuǐ)中有(yǒu)着廣泛的應用。在日本2006年新建地下內(nèi)外牆防水(shuǐ)中占22.6%（第2位），在修理(lǐ)地下防水(shuǐ)中占16.7%（第2位）。美國開(kāi)發的溶劑型聚合物水(shuǐ)泥塗料，氣味小(xiǎo)，表面光滑、既防水(shuǐ)又防黴，抗水(shuǐ)壓性是油基和(hé)水(shuǐ)基的2倍。滲透型防水(shuǐ)塗料與水(shuǐ)反應結晶，堵塞孔隙，是優異的地下內(nèi)牆防水(shuǐ)塗料，在美、日及我國被大(dà)量采用。在日本2006年新建地下內(nèi)外牆防水(shuǐ)中占29.0%，在修理(lǐ)地下防水(shuǐ)中占27.8%，均居首位。
五、 建築密封材料
世界建築密封材料發展的總趨勢是持續發展，産品向矽酮、改性矽酮、聚氨酯等高(gāo)檔密封膠發展，中檔密封膠将有(yǒu)适度的增長，而低(dī)檔的油性密封膏則面臨淘汰的境地。日本2005年建築用密封材料總産量為(wèi)114 336t，高(gāo)檔彈性密封膠已占94%，而油性密封膠隻有(yǒu)469t。目前歐美矽酮和(hé)聚氨酯使用最多(duō)，而日本壟斷了改性矽酮密封膠的技(jì)術(shù)，用量很(hěn)大(dà)，2005年占37%。在高(gāo)檔密封膠中，矽酮、改性矽酮和(hé)聚氨酯使用增多(duō)，技(jì)術(shù)上(shàng)也各有(yǒu)新的進展，而聚硫密封膠則呈下降趨勢，在日本2005年的總産量中僅占4%。中檔密封膠以丙烯酸膠乳為(wèi)主，它對環境友(yǒu)好，适用于小(xiǎo)型構件和(hé)自己動手的嵌縫。美國新近推出的水(shuǐ)固化聚酯密封膠，固化快，幾乎不沾灰塵，延伸率高(gāo)達1 000%，可(kě)在潮濕接縫上(shàng)施工，耐候性與其它高(gāo)檔密封膠相同，不含溶劑和(hé)緻癌物，是環保型密封膠，目前用量已有(yǒu)1 800t，預計(jì)将會(huì)有(yǒu)大(dà)幅度的增長。
六、 金屬屋面
金屬屋面包括鋼、銅、鉛、不鏽鋼等，使用最多(duō)的是鋼闆屋面。金屬屋面正快速發展。在美國的平屋面中，金屬屋面已經曆了最快增長期，在2006年的新建屋面中已占12%，在重鋪屋面中則占9%。坡屋面的最大(dà)趨勢是金屬瓦和(hé)金屬闆的應用急劇(jù)增加，2004年金屬屋面僅占6%，2006年猛增到11%，2年幾乎翻了一番。金屬屋面的快速增長與其特點和(hé)技(jì)術(shù)進步密不可(kě)分。許多(duō)屋面都屬于“冷”屋面，具有(yǒu)節能效果，防水(shuǐ)、美觀、可(kě)重複再生(shēng)利用，有(yǒu)效的聯鎖和(hé)固定可(kě)保證屋面經久不漏，使用壽命長，可(kě)提供20～50年的保證期。鋼闆屋面的最大(dà)技(jì)術(shù)進步是塗層經久耐用，先進的電(diàn)鍍技(jì)術(shù)、鋁鋅合金或聚合物塗層，可(kě)提供20年以上(shàng)的保證期。石粒覆面鋼闆系統可(kě)提供50年的保證期，太陽光反射率可(kě)達到70%。坡屋面用的深色金屬屋面瓦（闆）加入反射紅外線顔料的塗層，可(kě)将太陽光反射率由6%～8%提高(gāo)到25%～30%，甚至更高(gāo)。
