中国防水材料的王朝更替从三毡四油到非固化

上一集谈到中国第一代的非固化防水涂料,它最大贡献是让复合防水理念再一度深入人心。但同时,它也暴露出三大软肋——现场加热综合症、立面流挂滑移和安全环保问题。

但非固化涂料在目前主流的复合防水体系中,作用至关重要,不能轻易抛弃这个好同志。

针对非固化防水涂料存在的短板,中国防水行业的仁人志士们开始了基于不同路线的技术革新。

从技术含量和实用性(或出现时间先后)维度来衡量,大隐将后续出现的这些革新型非固化涂料,大体分为第二代产品和第三代产品。

根据技术路线或革新目的不同,第二代非固化产品大致可分为溶剂路线、相对低温加热路线,聚氨酯技术路线、卷材路线四种产品。

第二代非固化之:溶剂路线

技术含量:1实用性:6推荐指数:1

溶剂技术路线的唯一目的,在于摆脱第一代非固化涂料的现场加热模式。

其实就是将非固化橡胶沥青防水涂料溶解到有机溶剂中(有点类似溶剂型冷底油),使其具有施工流动性。施工后溶剂挥发,留下非固化涂料。

说实话,这种“革新”的技术含量极低。虽然摆脱了加热综合症,但溶剂也不是什么好哥哥——污染环境。

第二代非固化之:低温加热路线

技术含量:6实用性:7推荐指数:7

这种路线的目的,试图在工厂生产环节和现场施工环节,实现相对低温和相对低烟,从而减轻环保压力,降低能耗。

TOP10里就有五家企业申请了相关技术专利,但各企业采用的技术原理却各有不同。

有的企业通过SIS、聚丁二烯液体橡胶(低温改性剂)、氢氧化铝(抑烟剂)、sasobit沥青改性剂等原材料的组合调整来实现。

有的企业则通过加入聚酰胺环氧固化剂、磷化纳米氧化硅及十二醇酯等原料来降低涂料的粘性,使其在相对低温条件下也能完成喷涂。

有的企业则采用现场热硫化交联工艺来实现。

相对低温加热(一般降低至℃-℃不等),意味着烟气和气味的减少,因此,此技术解决路线具有一定的进步意义。

但这种进步,大隐觉得还不够——加热动作依然存在;环保、安全和立面流挂滑移的问题,依然存在。

(有的企业开发出专用于立面施工的涂料,以解决流挂滑移问题。这应该属于某种热熔型橡胶沥青涂料,这个我们会在文章的后面再次提到,不属于非固化涂料体系,做不到内聚破坏。)

第二代非固化之:聚氨酯技术路线

技术含量:4实用性:6推荐指数:3

单组分聚氨酯非固化防水涂料产品,市场寻不见,专利倒有人早早申请。

根据该专利描述,这种单组分材料含有聚氨酯和沥青两种成分,貌似具有一定技术含量。

根据大隐对此专利的解读,这种基于聚氨酯技术的材料,其“非固化”过程是通过两个动作来实现的:

动作一:依靠相容剂,将低粘度聚氨酯预聚体与经热塑性弹性体改性的沥青,这两个老死不相往来的材料混合成均一体系,让具有一定的流动性,以便于施工。

动作二:施工后,依靠潜固化剂发挥作用,将聚氨酯预聚体固化成膜,涂层“可以自己增加粘度成弹塑体,成为一道优良的无内应力的防水层”。

此专利存在一些自相矛盾的地方:潜固化剂和“非固化”概念背道而驰;如果不固化,聚氨酯预聚体只会以散集状态存在;敷贴卷材会隔绝空气(水蒸气),聚氨酯成膜无从谈起;聚氨酯级溶剂价格高昂,成本拉高。

关于双组份聚氨酯非固化涂料,行业至少有七八家企业号称拥有此项技术。这几家企业的技术原理姿态各异,莺飞草长。

比如说华北H公司申请的专利,存在两个疑问:一是采用端氨基聚醚,成本高昂;二是端氨基聚醚跟异氰酸酯混合后反应速度超快,给施工带来时间上的压力。

再比如华南K公司的产品,更像是一种不完全固化的“不合格”聚氨酯防水涂料。它到底是缓慢固化呢,还是长期不固化?

双组份聚氨酯非固化防水涂料,其主要物理性能指标虽然能满足JC/T—《非固化橡胶沥青防水涂料》标准,但由于没有沥青和橡胶成分,严格说已完全是另外一种东西——具有非固化特征的聚氨酯防水涂料。

双组份聚氨酯非固化防水涂料,虽然改进了热熔非固化涂料需要高温加热以及烟气污染的弊端,简化工序,节省能耗。但它有三个问题需要回答:第一,如何解决热老化后与沥青基卷材的相容性难题?第二,涂料中的增塑剂容易发生迁移,涂料能真正保持长久不固化状态否?第三,是否存在立面使用的流挂和滑移问题?

由此看来,聚氨酯技术路线是复杂和艰难的。

第二代非固化涂料之:卷材路线

技术含量:8实用性:6推荐指数:5

大隐注意到在韩国和中国,都能看到一种叫非固化防水卷材的产品信息,国内有三个公司还申报了专利,但貌似谁也没有实现量产。国内也有些企业跑到韩国去商谈购买专利,最终因韩国人要价太高而搁置。

这个材料迟早会借着非固化的东风出现在市场上,所以,今天就一并说说吧。

所谓非固化防水卷材,是一种在专用生产线上制作而成的,包含有厚度均匀的、成型非固化橡胶沥青防水涂料层的自粘型防水卷材。

其中Z公司的专利资料显示,卷材构造自下而上分别为PE隔离膜、非固化涂料层、自粘沥青层、交叉层压膜、自粘橡胶层和铝箔面层。

这种卷材单从理论上看,固然有很多卖点,但仔细推敲,恐怕很多应用难题有待解决——

第一,如何解决非固化涂层在储运过程害怕挤压的问题?

第二,做成卷材后,复合防水的优势不复存在,非固化层无法实现完整无接缝。

第三,如何确保短边搭接的可靠性?

第四,这种卷材对基面平整度、清洁度的要求远高于非固化涂料,恐怕还需要先涂刷一层底油进行配合。

第二代非固化防水涂料,或进步有限,或误入歧途,或自相矛盾,整体上泛善可陈。在这种背景下,第三代非固化技术应运而生——

水性非固化防水涂料

技术含量:9实用性:9推荐指数:9

水性非固化防水涂料包括阳离子和阴离子两个分支。

阳离子类产品是在阳离子乳化沥青中加入阳离子胶乳与阳离子聚合物乳液及其它助剂复配而成,最早可见的是山东D公司申请的专利。

这种材料面临一个两难的选择:如果选择自然破乳,则交联成膜时间慢;如果选用快速破乳,其储存性又较差。

目前主流的水性非固化涂料,均采用阴离子沥青技术。

阴离子水性非固化涂料的A组分是在阴离子乳化沥青中加入胶乳及聚合物乳液进行改性,再加入其它助剂复配而成;B组分为破乳剂。

该涂料采用喷涂工法,两组分相遇瞬间反应析水,形成一层致密且可拉丝蠕变、具有较大粘性的涂层。

该产品在保持非固化涂料物理性能指标和不硬化特性的基础上,相比热熔型非固化防水涂料而言,有四大革命性的突破——

第一,彻底告别现场加热

第二,卓越的基层亲和力

——潮湿基面施工不受影响根据“相似相溶原理”,水性非固化涂料与潮湿基面能保持良好的粘结力。这个特性非常关键,一举解决了之前两代非固化涂料一直未能完全攻克的、但实际应用却非常迫切需要解决的一个超级大难题。

——基层清洁度要求不苛刻热熔型非固化防水涂料在施工前,要求基面没有浮尘、浮浆,对基面进行抛丸处理是标准化施工的常态。而水性非固化涂料对基层表面状态的要求并不苛刻,少量灰尘和浮浆不会影响材料的渗透粘结,因此可大幅度提升施工速度。

第三,攻克立面施工软肋

在结构立面,该材料可以与多种卷材紧密粘结,利用其自身的内聚力抵抗卷材的下坠重力,防止产生滑移。

第四,环保分生产过程和施工过程高度环保,完胜加热型非固化涂料和溶剂型非固化涂料。

这四大突破,无论从技术维度还是实用维度上来说,都堪称具有革命性。

思密达,中国人居然反超了!

任何材料都不是万能的。

水性非固化防水涂料也存在一个应用上的明显短板——平面施工时,析出的明水很难彻底清除,卷材施工后,容易出现起鼓现象。此外,水性非固化复合防水层中防水卷材的短边搭接处理,也是一个容易滋生渗漏隐患的地方。(这也是所有复合防水系统共同需要注意的地方)

目前,国内涉足水性非固化防水涂料技术的公司有六七家,其中四家申请了专利。

不是所有的牛奶,都叫特仑苏。中国在专利领域的假冒伪劣现象非常严重,很多专利要么是伪科学,要么无实现可能。这些水性非固化涂料技术的专利中,有的水分比较大,真正具备成熟技术和量产能力的企业不超过两家。

根据大隐对20年来各种创新型产品成败得失案例分析来看,水性非固化防水涂料生产企业要想创造真正的市场辉煌,应将工作重心战略性提高到打造完整、无缺陷、实用、普适的复合防水系统上。

这个系统至少要提供各种构造部位的解决方案,特别是首先应解决平面施工中涂层析出水分不易处理的硬伤(包括材料、工法、验收和施工器具等维度);要在卷材搭接边密封上提供更安全可靠的方案;要在与各种卷材(甚至涂料)的复合使用上做更多的应用研究;要制订设计参考图集、施工/验收标准手册,等等。

实事求是讲,水性非固化防水涂料技术,韩国人应该比我们涉足更早。根据大隐掌握的资料,韩国人目前正在积极探索单、双组分结合的水性非固化防水体系,比如说Speceinkor公司。

在韩国首尔举行的第二届中韩防水产业技术交流大会上,来自中国的江苏邦辉化工弄斧到班门,展示了他们最新的水性非固化涂料复合防水体系。这个系统,对平面防水、搭接缝密封、多种材料复合使用等方面都做出了自己的回答,并展示了大量地铁、管廊、地标建筑等重大工程案例。

韩国防水同行们大吃一惊:思密达,想不到中国人已经反超我们了!

墙里开花墙外香,韩国人的惊呼,说明中国目前已经有企业在水性非固化涂料防水系统研究方面,走到了世界前列。

拥抱复合防水的新时代

写到这里,《从三毡四油到非固化》(上中下)系列文章即将收尾。大隐花费半个月时间来撰写这个高难度话题的真正目的,其实是想提出一个全新的判断——复合防水的新时代到来了!

大隐的判断基于以下三点:

第一,非固化涂料的兴起并非偶然。

三毡四油是典型的复合防水组合,在那个材料学科相对落后的年代,获得了不错的应用效果。

非固化防水涂料+沥青基卷材组合的横空出世并持续火爆,以及众多防水企业围绕非固化防水涂料前赴后继的迭代研究开发,这并不是一个偶然事件和现象。这是复合防水理念的回归,是市场对更可靠防水体系的本能选择。

第二,双道沥青基卷材叠层使用的格局已在动摇。

双道沥青基卷材叠层使用的做法,长期执我国结构柔性防水设计之牛耳。它的弊端非常明显:一是接缝过多;二是造价偏高;三是工期偏长。

而复合防水层正好可以将这些弊端全部予以消除。大隐以为,非固化防水涂料(或其他沥青基防水涂料)复合SBS防水卷材或沥青基自粘防水卷材的做法,必将彻底主导市场。

2月13日,由中国建材检验认证集团苏州有限公司主编的《热熔型橡胶沥青防水涂料》行业标准征求意见稿发布。显然,这是一种为复合防水而生的弹性体涂料。其常温下为固态,热熔施工,冷却成膜,分为H类和V类两个型号,其中H类用于平面防水工程,V类主要用于立面。

10天后,在东方雨虹工建集团华东区年合伙人培训暨表彰网络大会上,推出了几款新产品。其中有一款防水涂料引起了大隐的注意,它旨在解决立面施工的流挂、滑移问题,显然是为打造复合防水系统而开发的。

从非固化复合防水系统大行其道,数年热度不减,到《热熔型橡胶沥青防水涂料》行业标准的紧锣密鼓制订,再到龙头企业推出复合防水用新涂料,这些事件是否预示着双道沥青基卷材叠层做法的黄金时代即将结束?

大隐想,一定是的。

第三,环保是大势所趋,顺势者昌,逆势者亡。

从年开始,全国部分城市出现了限制和禁用明火施工防水卷材的动向。虽然这种动向稍微有些超前,或者背后有某种力量在推动。但是,热熔施工在环保和安全方面的劣势,迟早会面临更严厉的拷问。

从年开始,全国很多城市和地区出台了“油改水”政策,在建筑、装修、木制品、汽车等多领域禁止使用溶剂型涂料和胶粘剂,提倡(或强制使用)水性材料。

非常明显,材料的环保性能(包括生产环节和应用环节)是未来竞争的焦点战场。环保型复合防水系统(包括水性非固化复合防水系统)由于其天然的环保基因,以及复合防水的优势,必将占据未来竞争的制高点,迎来一个不可估量的市场应用高潮。

从遥远得有些模糊的三毡四油时代到行业集中加速的多元化材料时代,70多年来,总有很多企业崛起,有更多的企业湮灭。我们忍不住会去思索长盛不衰的基因,探求兴亡更替的密码。

朝为田舍郎,暮登天子堂。任何时代都有其公平的一面,无论你多么其貌不扬、弱小卑下,它总会默默给你打开一扇窗户,让你有机会实现一生的抱负。除非,你一再视而不见。

复合防水,或许就是这样一扇窗。




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