资源描述
喷涂聚脲弹性体技术及其在屋面节能绿化工程中的应用
黄微波 陈酒姜 卢敏 吕平 杨林
(海洋化工研究院 青岛 266071)(青岛理工大学 266033)
摘要:“喷涂聚脲弹性体”(Spray Polyurea Elastomer 以下简称SPUA)技术在我国研发成功后,以其优异的综合性能和先进的施工工艺,引起了国内材料界和工程界的极大关注。本文从发展简史、化学原理、关键技术、材料性能、应用领域等方面,较系统、全面地介绍该技术的发展过程,重点论述了该技术在我国未来屋面节能绿化工程中的应用前景。
前 言
喷涂聚脲弹性体(Spray Polyurea Elastomer 以下简称SPUA)技术是国外近十年来,继高固体份涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低(或无)污染涂装技术之后,为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术,与传统的低(或无)污染涂装及喷涂聚氨酯技术相比(见表1),SPUA技术具有以下优点:
1.不含催化剂,快速固化,可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型,不产生流挂现象,5秒钟凝胶,1分钟即可达到步行强度。
2.对水分、湿气不敏感,施工时不受环境温度、湿度的影响。
3.双组分,100%固含量,对环境友好;一次施工达到厚度要求,克服了以往多层施工的弊病。
4.优异的物理性能,如抗张强度、柔韧性、耐老化性、耐磨性等。
5.具有良好的热稳定性,可在150℃下长期使用,可承受350℃的短时热冲击。
6.可加入各种颜、填料,像涂料一样制成不同颜色的制品。
7.配方体系任意可调,手感从软橡皮(邵A30)到硬弹性体(邵D65)。
8.可引入短切玻璃纤维对材料进行增强。
9.使用成套喷涂、浇注设备,施工方便,效率高。
10.设备配有多种切换模式,既可喷涂,也可浇注。
可以这样讲:SPUA技术是一种新型“万能”(国外称之为versatile)涂装技术,它全面突破了传统环保型涂装技术的局限性。因此,使得该技术一问世,便得到了迅猛的发展。
表1. 环保型施工技术之比较
类别
项目
高固体份
涂 料
水性涂料
UV涂料
粉末涂料
SPUA
材料
VOC含量
(g/L)
50~150
0~150
0
0
0
施工方法
常规
常规
新型
新型
新型
防腐性能
好
一般
一般
优秀
优秀
适用底材
不限
不限
木材为主
金属
不限
施工环境
不限
0℃以上
厂房内
厂房内
不限
一次成膜
厚 度
<150μm
<100μm
<50μm
<800μm
无限制
一、发展简史
喷涂聚氨酯/聚脲弹性体技术是在反应注射成型(Reaction Injection Molding 英文缩写 RIM)技术的基础上,于七十年代中后期发展起来的,该技术继承了RIM技术的撞击混合原理,却突破了RIM必须使用模具的局限性,将瞬间固化、快速反应的特点扩展到一个全新的领域,极大地丰富了聚氨酯技术的应用范围。德国、美国是喷涂弹性体技术的发源地,最早开发喷涂聚氨酯(简称SPU)以及聚氨酯/聚脲(简称SPU/SPUA)弹性体技术的是Bayer、BASF、 Futura和Uniroyal公司。进入八十年代中期,Texaco(即现在的Huntsman)公司在化学家Dudley J. Primeaux先生的带领下,在其Austin的实验室,率先研发成功喷涂聚脲弹性体(SPUA)技术,并于1989年首次发表研究论文,引起轰动[1]。1991年该技术在北美地区投入商业应用,立即显示出其优异的综合性能,受到用户欢迎;经过不断的总结和提高,目前,北美地区已逐步淘汰SPU/SPUA体系,正全面推广SPUA体系[2~6]。澳大利亚、日本和韩国分别于1993、 1995和1997年引进该技术,并相继投入商业应用。由于研发SPUA技术配方和工艺的难度很大,澳大利亚及东南亚国家基本上采取了从设备到原料全盘进口、或者与美方合资建厂的做法。
与澳大利亚及东南亚国家不同的是: 在我国,海洋化工研究院于1997年只引进了关键的喷涂设备,靠自己的力量研发出具有自主知识产权的材料配方和施工工艺。现已成功推出SPUA-102防水耐磨涂料、SPUA-202防滑铺地材料、SPUA-301阻燃装饰涂料、SPUA-403道具保护材料、SPUA-502耐磨衬里材料、SPUA-601柔性防撞材料六大系列产品(见表2)。自1999年以来,已在青岛、北京、上海、广州、大连、沈阳、无锡等地区成功应用[8~14],受到用户很高的评价,认为是:传统涂装技术的革命性飞跃。
表2 SPUA系列喷涂聚脲材料的主要性能指标
项 目
SPUA-102
SPUA-202
SPUA-301
SPUA-403*
SPUA-501
SPUA-601
凝胶时间,秒
10
45
27
10
10
15
拉伸强度,MPa
13.2
11.0
8.5
---
14.8
8.0
断裂伸长率,%
275
300
200
---
300
300
撕裂强度,KN/m
45
39
30
---
55
29
硬度,邵A
85~90
80~85
82~87
65,邵D
90~95
60~65
氧指数
---
---
29
28
---
---
摩擦系数
0.85~0.96
0.75~0.85
---
---
---
---
阿克隆磨耗,
mg/1.61km
180
170
240
---
50
210
* SPUA-403的其它指标为:弯曲模量1400MPa;弯曲强度40MPa;悬臂梁冲击强度689m/Kg/cm
二、化学原理
正如聚氨酯/聚脲RIM技术的发展经历了①纯聚氨酯(PU)、②聚氨酯/聚脲(PU/PUA)、③纯聚脲(PUA)三个阶段一样,喷涂聚氨酯(聚脲)弹性体技术也经历三个阶段(见表3)。在体系①、②中,为了提高反应活性,必须加入催化剂;体系③则完全不同,它使用了端氨基聚醚和胺扩链剂作为活泼氢组分(以下简称R组分),与异氰酸酯组分(以下简称A组分)的反应活性极高,无需任何催化剂,即可在室温(甚至0℃以下)瞬间完成反应,从而有效地克服SPU(包括SPU/SPUA)弹性体在施工过程中,因环境温度和湿度的影响而发泡、造成材料性能急剧下降的致命缺点。
表3 喷涂聚氨酯/聚脲弹性体技术的发展历程
阶 段
体 系
异氰酸酯
组份
树 脂 组 份
主要优、缺点
第一代
SPU
MDI基
EO封端多元醇、二醇扩链剂、催化剂
优点:价廉
缺点:对水敏感,极易发泡;力学性能差等。
第二代
SPU/SPUA
MDI基
EO封端多元醇、芳香二胺扩链剂、催化剂
优点:价格适中
缺点:发泡、力学性能一般。
第三代
SPUA
MDI基
m-TMXDI基
端氨基聚醚、芳香二胺扩链剂。
端氨基聚醚、脂肪二胺扩链剂。
优点:对温、湿度不敏感,力学性能好,耐老化性能突出。
缺点:价高
图2是相对湿度在85%条件下,SPU和SPUA材料密度随体系NCO指数的变化情况,从中可以看出:SPUA材料对环境温、湿度有很强的容忍度,很受户外施工人员的欢迎。
异氰酸酯指数
图2. 喷涂材料的密度随体系NCO指数的变化
三、关键技术
喷涂聚脲弹性体技术的关键主要有两方面:①端氨基聚醚、液态胺扩链剂与异氰酸酯的反应原理及其工业化;②喷涂所需要的专业化设备。
1、 原料
1.1 端氨基聚醚
Texaco(即现在的Huntsman)公司在世界上率先开发成功了端氨基聚氧化丙烯醚,为喷涂聚脲弹性体技术的研究和开发奠定了“软件”基础。
表4 JEFFAMINE® 系列聚醚
牌 号
官 能 度
分 子 量
T-5000
T-3000
T-403
D-4000
D-2000
D-230
3
3
3
2
2
2
5000
3000
400
4000
2000
230
图3 T系列聚醚分子结构 图4 D系列聚醚分子结构
该产品(商品牌号为JEFFAMINE®)有二个系列(见表3):即三官能度的T系列(见图3)和二官能度的D系列(见图4)。
1.2液态胺扩链剂
SPUA材料中常用的液态胺类扩链剂见表5。在R组分中,最常用的液态胺扩链剂是二乙基甲苯二胺(diethyltoluene diamine 英文缩写DETDA),制造商有美国Albemarle™公司(商品牌号 ETHACURE® 100)和Lonza公司(商品牌号 DETDA 80)。DETDA是一种芳香族伯胺,其化学活性非常高,与A组分的反应速度极快,习惯上称之为“快体系”(fast-system),该体系因凝胶时间非常短,可实现(1)在垂直壁、天花板上喷涂,不产生流挂;(2)在平面上喷涂,可人为制造防滑粒子,很适合于一些要求尽快投入使用的场合,如停车场、隧道、游泳池、网球场、大型娱乐场所等。对于一些外观要求十分平整、光亮,或者需要在SPUA材料表面铺撒防滑粒料(如金刚砂、橡胶粒、石英砂等)的场合,可选用不含DETDA的“慢体系”(slow-system),该体系中的胺扩链剂使用化学活性较低的仲胺或位阻型伯胺,以降低反应速度,延长凝胶时间,保证有足够的时间(1)使喷涂材料流平;(2)铺撒防滑粒料。
表5 SPUA材料中常用的液态胺类扩链剂
化 学 名 称
商 品 牌 号
制 造 商
备 注
二乙基甲苯二胺
ETHACURE®100 DETDA80
Albemarle™ Co.
Lonza
伯 胺
二甲硫基甲苯二胺
ETHACURE® 300
Albemarle™ Co.
位阻型伯胺
N,N’-二烷基甲基二苯胺
UNILINK® 4200
UOP Inc.
仲 胺
在SPUA技术中,A组分又称为半预聚体(quasi-prepolymer),它是由MDI或MDI的改性物与聚合物二元或三元醇反应制得;R组分又称为色浆,它是由 JEFFAMINE®系列聚醚、液态胺类扩链剂、颜填料、助剂等组成。因此,可根据用户的需要,通过调整A、R组分中软、硬段的比例,制得不同弹性、抗张强度及硬度的SPUA材料。表6是一个典型硬质SPUA材料的配方:
表6 典型硬质SPUA材料配方
A组分
R组分
改性MDI
60
JEFFAMINE® 聚醚
61.1
PPG-2000
40
胺扩链剂
28.2
NCO%
16
颜、填料
10.2
注: A/R体积比为1.0,A/R重量比为1.04,NCO指数为1.05。
2.、设备
在SPUA技术中,A、R组分的化学活性极高,反应速度非常快,如果没有适当的混合及成型设备,这一反应是不可控制的。随着RIM技术的不断发展,供料、混合、注射、模塑等环节的不断完善,使RIM型聚脲材料投入商业应用,为喷涂弹性体技术的研究和开发奠定了“硬件”基础。
对喷涂所需要的专业化设备的基本要求有:(1)平稳的物料输送系统;(2)精确的物料计量系统;(3)均匀的物料混合系统;(4)良好的物料雾化系统;(5)方便的物料清洗系统。根据这些要求并结合聚氨酯/聚脲RIM技术的设备工作原理,国外厂家陆续开发出用于SPUA技术的物料输送、计量设备(其主要品牌见表7)以及用于喷涂的混合、雾化、和清洗设备(其主要品牌见表8)。
表7 喷涂聚脲弹性体技术物料输送、计量设备
公 司 名 称
设 备 名 称
Glas-Craft Co.
MHⅡ,MHⅢ
Graco (Gusmer)Co.
H-20/35,HXP-3
表8 喷涂聚脲弹性体技术物料混合、雾化和清洗设备
公 司 名 称
设 备 名 称
Binks Co.
43P
Glas-Craft Co.
ProblerⅡ
Graco (Gusmer) Co.
GX-7, GX-7-DI, Fusion
通过调研、出国考察、邀请国外专家讲学[4~7],并结合我们的研究和开发工作,我们认为美国Graco (Gusmer)公司生产的H系列主机和GX-7系列喷枪是本技术开发应用中较为合适的机型[9,15]。
五、 材料性能
1. 力学性能
SPUA材料具有优异的综合力学性能,见表9。
表9 SPUA材料的力学性能
项 目
指 标
拉伸强度(MPa)
最高达27.5
硬度(Shore)
A30~D65
伸长率(%)
最高达1000
撕裂强度(KN/m)
43.9~105.4
100%伸长模量(MPa)
3.4~13.7
2. 耐介质性
SPUA材料的耐介质性能十分突出,除二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氢氟酸、浓硫酸、浓硝酸、浓磷酸等强溶解、强腐蚀介质外,它可耐受绝大部分腐蚀介质的长期浸泡(见表10)。
表10 SPUA材料的耐介质性能
介质名称
浸泡结果
介质名称
浸泡结果
醋酸(10%)
良好
硝酸铵
良好
盐酸(10%)
良好
汽油
良好
硫酸(20%)
良好
柴油
良好
磷酸(10%)
良好
煤油
良好
柠檬酸
良好
矿物油
良好
乳酸
良好、轻微变色
液压油
良好
氢氧化钠(20%)
良好、
防冻液(50%乙醇)
良好
氢氧化钠(50%)
良好、轻微变色
二甲苯
良好、轻微变色
氢氧化钾(10%)
良好
正己烷
良好
氢氧化钾(20%)
良好、轻微变色
异丙醇
良好
氨水(20%)
良好
饱和盐水
良好
3. 低温韧性
我们知道:通过多年的研究和开发,环氧材料的韧性得到了极大的改善,已作为地坪涂料,大规模用于工厂车间、医院手术室、无菌实验室等需要净化的场合;PVC作为铺地材料(无论型材,还是卷材),也早已进入千家万户。但在应用中,这些材料都不同程度地出现低温脆性开裂、收缩、卷曲等不良热应力现象。而SPUA材料却完全不同,它不仅具有在很宽范围内(从邵A30到邵D65)调节硬度的能力,而且能在高硬度情况下保持优异的低温韧性。其中尤以脂肪族异氰酸酯(如m-TMXDI)与JEFFAMINE®聚醚及JEFFAMINE®低分子二元胺扩链剂(如D-230、T-403)制备的纯脂肪族SPUA材料的性能最为突出,芳香族SPUA材料的低温韧性也不错,但比脂肪族的要逊色一些,见表11。
曾有人做过一个有趣的实验:分别在钢、混凝土、沥青表面喷涂脂肪族SPUA材料,将-196℃的液氮距涂层30.5厘米处,喷射到样品表面达30秒,未见涂层任何破坏;当喷射距离减小至10.2厘米时,钢和混凝土表面的涂层出现轻微裂纹,而沥青表面的涂层却完好无损。另将涂有SPUA材料的混凝土样品从1.8米高处自由落下,混凝土自身被震裂,但SPUA材料毫无损坏,并将混凝土的碎块牢牢地聚集在一起。
表11 SPUA材料的低温韧性
材 质
项 目
脂 肪 族 芳 香 族
(25℃)
脂 肪 族 芳 香 族
(-20℃)
拉伸强度(MPa)
8.9 12.3
11.4 14.1
伸长率(%)
420 180
350 130
撕裂强度(KN/m)
43.9 67.7
105 102
硬度(Shore)
35 51
--- ---
4. 户外耐老化性能
由于不含催化剂,SPUA材料表现出优异的耐老化性能。虽然在芳香族SPUA中,会出现泛黄和褪色,但决无粉化和开裂现象出现。表12是芳香族SPUA材料经过50℃、3871h人工加速老化实验前后的性能变化。脂肪族SPUA材料的耐老化性能则更是无与伦比。
表12 芳香族SPUA材料的耐老化性能
项 目
老 化 前
老 化 后
拉伸强度(MPa)
13.5
13.5
伸长率(%)
137
110
撕裂强度(KN/m)
76.4
84.4
5. 附着力
SPUA材料与金属、混凝土、塑料及木材等多种底材都有良好的附着力,通过适当的配方筛选,可以得到附着力强度超过SPUA自身强度的体系。当然,由于SPUA材料的反应速度极快,对底材的润湿能力差,诸如(1)底材表面处理,(2)SPUA的配方组成,(3)SPUA的反应速度,(4)材料的使用环境等因素都会影响其附着力。因此,在配方研究和施工过程中,必须加以充分考虑。对于一些对附着力有特殊要求的场合,最好通过调整配方,降低反应速度,确保涂层有足够的“抓底”时间。表13列出了SPUA与几种材料的附着力数据(拉开法),从中可以看出:有些底材已被拉坏,这说明SPUA材料与底材的附着力是很好的。
表13 SPUA材料的附着力(MPa)
分类
底材
芳香族
脂肪族
混凝土(纯材料)
1.2★
1.4★
混凝土(带底漆)
2.4★
2.5●
钢(喷砂至Sa2.5级)
>6.0
8.6
铝
>5.0
---
胶合板
1.7●
1.7●
注:★指底材破坏;●指内聚破坏。
6. 施工性能
SPUA材料能够在较短的时间里在国内外众多领域推广使用,与其具有优异的施工性能密不可分。它彻底改变了传统喷涂工艺中普遍存在的溶剂污染、 厚度薄、 流挂、 固化时间长等缺点,给现场喷涂带来了革命性飞跃。
6.1快速固化。
SPUA物料反应速度极快,5秒钟凝胶,1分钟即可达到步行强度,并可进行上层施工,施工效率高。解决了一般喷涂材料由于表干时间较长造成的施工进度慢、未干燥表面粘结杂物影响涂层质量以及涂层干燥前遇到风、雨等恶劣气候,必须重新施工等问题。
6.2施工效率高。
采用成套喷涂、浇注设备,输出量大,施工方便,可连续操作,喷涂1000m2的面积(1.5~2.0mm厚)仅需6小时左右,施工效率非常高。特别适合于道路路面、建筑屋面、运动场地、车间地面、地下工程、游泳池等大型工程施工,以及工期要求紧的工程或抢修工程的使用。
6.3对环境条件要求较低。
SPUA材料对水分、湿气不敏感,施工不受环境温度、湿度的影响。在基层干燥的情况下,无论是北方寒冷季节还是南方梅雨季节,都可正常施工,材料性能十分稳定。
六、 应用领域
SPUA材料以其独特的组成和反应原理,在工程应用中显示出优越性。目前在通用的高固体份涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等环保型涂料中,有的施工一道后,至少需要12~24小时的干燥时间,才能投入使用或进行下一道施工;有的一次施工的最大厚度<800μm,且不允许连续加厚。SPUA技术则不同,由于其快速的固化反应,施工1000m2(1.5~2.0mm厚)的涂层,仅需6小时即可完成施工,2~3小时即可投入使用。由于层间施工间隔只需几分钟到十几分钟,即一道施工结束,就可立即进行下一道施工,对涂层最终的施工厚度没有限制,通常每道涂层的施工厚度控制在0.4~0.6mm(视枪的移动速度而定),涂层与底材的原有形状吻合性极好,杜绝了传统防水卷材铺装时容易出现的空鼓和脱层现象,有利于植物的生长。
SPUA技术还有一个显著特点就是100%固含量,无挥发性有机化合物(0 VOC`s),只要正确使用本技术,无论是施工期间,还是材料投入使用后,涂层均不产生有害物质和刺激性气味,对环境保护极为有益,属新型环境友好型材料。因此该技术在电子、医药、卫生、体育、食品、机械、运输、建筑、造船以及娱乐等行业具有广阔的应用前景:
1、工厂树脂墙面
长期以来,工厂地坪、墙面大多采用环氧或聚氨酯涂料。多年的应用经验告诉我们,这些涂料存在以下缺点:(1)无论对环氧进行如何增韧改性,其自身的脆性仍然存在,在工厂车间,难免有工具、物品的意外砸落,造成环氧地坪涂料的开裂,甚至破碎;食品、制药厂的GMP车间还经常要用过热蒸汽消毒,一旦油水进入破碎区域,很快就会出现较大面积的开裂和破损。 (2)聚氨酯铺地涂料虽然克服了环氧地坪涂料的脆性,但在工程应用中,对被施工场地的水分含量及相对湿度提出了严格要求,局限性较大。(3)无论是环氧,还是聚氨酯,都难以在垂直面、顶面一次施工2mm左右的涂层材料。
SPUA材料柔韧性好、强度高、凝胶速度快,对环境温度、湿度不敏感,一次施工可达到任意厚度,是施工高性能树脂墙、地、顶面的理想材料。
2、运动场地
SPUA材料独有的抗湿滑性,可以在运动场地上大显身手。用它铺就的网球场、排球场、篮球场等运动场地,可有效地防止运动员因地面有汗水,而造成的滑倒,甚至摔伤。对消除运动员恐惧心理,提高运动成绩十分有益。
3、 工业重防腐
SPUA材料不含有机溶剂,100%固含量,涂层连续、致密、无针孔,并且一次成膜厚度大,因而在酸、碱、盐、地下和海洋等恶劣环境条件下,表现出优异的超重防腐性能;加之其先进的施工工艺,使得该材料在化工储罐衬里、隧道、海洋钢结构防腐等领域,有着广阔的应用前景。
4、影视、娱乐业
SPUA材料无毒、无污染,可广泛用于道具和娱乐设施的制作。如美国迪斯尼乐园、好莱坞环球影城中的道具和造型(国外称之为“Theme Park”即主题公园),绝大部分是在廉价的聚苯乙烯(或聚氨酯)泡沫表面,喷涂一层硬质SPUA材料,从而大大提高了道具、造型的可观赏性和保存价值。近年来,国内外娱乐界推出的大型水上运动节目——激流勇进,其滑道、浮萍表面,都喷涂了一层软质SPUA材料,使其外观整体性好,涂层连续、无接缝。
5、耐磨衬里
工矿企业的研磨、输送设备,常常受到磨损的困扰而报废,给企业造成巨大的经济损失。有些设备外形结构十分复杂,制造成本高、维护困难。SPUA技术独特的成型工艺和卓越的材料性能,使之成为理想的耐磨衬里材料。
七、在建筑物节能绿化中的应用
SPUA技术最大的应用领域是建筑业,这已在国外的大量应用中得到了映证,但该技术在我国还是新生事物。通常的屋面防水材料(如沥青、SBS、APP等)经日光老化后会出现开裂;即使防水材料自身不开裂,也会因混凝土的开裂(由振动、应力、风化等因素引起)而断裂;另外,防水卷材无法避免的接缝现象是造成漏水的根本原因。SPUA材料则完全不同,因其自身优异的柔韧性、整体无接缝、耐老化性和力学强度,即使在混凝土开裂的情况下,聚脲材料不但自身不会断裂,而且还能将混凝土紧紧“抓住”,起到防水和保护作用,特别适用于高档建筑的屋面防水、绿化处理,达到“一劳永逸”的目的。在节能方面,SPUA技术还能与目前建筑物保温工程中推广使用的喷涂聚氨酯泡沫(SPUF)和聚苯乙烯泡沫板材(EPS)技术,有机地结合起来,成为我国未来防水保温工程中,值得大力发展和推广的高、新技术,兹介绍如下:
随着我国人民生活水平的不断提高,对建筑物的节能、防水、绿化功能提出了更高的要求,从“安居工程”逐步向“舒适工程”和“环保工程”发展;屋面的保温技术已从过去的炉渣、膨胀珍珠岩等无机材料向喷涂聚氨酯泡沫(SPUF)和粘贴聚苯乙烯泡沫板材(EPS)等化学建材方向发展。基于屋面种植绿化等环保要求,以往的防水卷材难以达到防植物根茎穿刺、整体无接缝和不与底材空鼓的要求,采用SPUA技术的时机已经成熟。
采用SPUA技术后,可完全保持保温层原有的保温、节能效果;同时,大大提高屋面防水、种植的功能。具体工艺(以施工SPUF为例)如下:
① 清除建筑物表面(水泥压光)的灰尘、杂质;如果是旧建筑物,应除去表层的风化、疏松层,用2~4cm水泥压光实干后,涂刷底漆进行表层强化。
② 将聚氨酯泡沫的A、B料(又称黑、白料)输入SPUA主机中,预热加温后,按每道1cm左右的厚度,进行泡沫保温层的施工。泡沫层总体厚度一般控制在:东北、西北地区6~8cm;华北地区4~6cm;华中地区2~4cm。
③ 将聚脲弹性体的A、R料输入SPUA主机中,预热加温后,按每道0.4~0.6mm左右的厚度,进行弹性防水涂层的施工,弹性层总体厚度一般控制在1.5~2mm。
④ 回填土壤,种植绿化。
其简易流程见图5A,如果不施工保温层,见图5B。
该技术比现有的施工单一保温层(SPUF或EPS)后,再做防水卷材处理,无论是外观状态、还是内在的防水、保温效果,都极大地提高了工程质量,最大限度地缩短了施工周期,其显著优点如下:
1、 SPUA涂层连续、致密、无接缝,防水性能十分突出:
2、 将防水、节能和绿化技术有机地结合起来,大大提高工程的质量和效果;
3、 施工速度快,是SBS、APP等防水卷材的15~20倍,单台设备的日施工面积可达1000平方米,最大限度地减少了天气对工程进度的影响;
4、 材料柔韧性好、强度高、抗植物根茎穿刺,耐老化性能突出,户外使用可达30年以上;
5、 在施工和使用过程中,均无毒、无污染,被誉为“绿色材料、绿色技术”。
土壤种植层
SPUA防水层
土壤种植层
SPUF或EPS泡沫保温层
SPUA防水层
砼基材
砼基材
A. 节能绿化工艺 B. 单一绿化工艺
图5 新、老防水保温工艺比较
八、结束语
SPUA材料在我国研发成功后,以其优异的性能和工艺引起国内材料界和工程界的极大关注。国内的SPUA技术在海洋化工研究院[13~17]的带动下,已经开展了12年的研究和开发,从早期在青岛海豚表演馆水池防水、大连极地海洋世界看台防护、胶济铁路大桥修复等混凝土防护工程的小规模应用,到今天的国家大剧院护城河防水、京津城际高速铁路路基防护、绍兴污水处理工程防渗漏等大型基建工程的应用,都表明:SPUA技术正在以其优异的性能、高效的施工、绿色的环保特征吸引人们的注意,并将成为今后混凝土耐久性研究与应用的热点技术。
虽然SPUA材料的价格高于普通防水材料,且该技术在屋面节能绿化方面的应用才刚刚开始,但从长远的环保、节能效益来看,SPUA技术在建筑领域的应用前景是非常广阔的。
主要参考文献
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