聚氨酯改性沥青沥青改性技术的进步

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美国工程师协会(ASCE)每4年发表一份关于全美主要基础设施状况的报告。年该报告给美国道路系统的评级为D+,道路系统年评级平均为D已经持续了15年。虽然没有一个组织致力于对美国低坡商业屋面系统进行综合评估,但ASCE的报告称,美国建筑行业每年大概花费90亿美元用于解决因渗漏造成的问题,可见低坡商业屋面系统的评级多半不会比道路系统高多少。

铺路行业

开裂和崎岖不平的道路与损坏的屋面之间有什么联系呢?寻求解决损坏道路维修办法的努力促成了沥青改性技术的进步。

沥青改性技术的研究实际上最早开始于欧洲铺路行业。沥青是沥青路面的组成之一,约占整个道路组成的5%,研究人员发现用聚氨酯改性沥青可以延长道路的使用寿命,尽管这样做会或多或少地增加工程费用。

如果用聚氨酯改性沥青可以提高道路的性能,那么其在屋面上应用应该也有类似的效果。因为聚氨酯本身具有耐紫外线、防水和耐化学等性能,已经是高性能的屋面修复材料。

沥青改性剂——聚氨酯

传统的SBS改性沥青实际上是两种互不相容材料的混合物,而用聚氨酯改性沥青时,随着时间的延长,网状聚氨酯和沥青之间会产生分子键合,变得更加有弹性;沥青中特定的区域会与聚氨酯链接,部分沥青成为聚氨酯基质的一部分,锁定在更为耐久的结构中,使最终产品具有传统SBS改性沥青所没有的性能。

改性沥青卷材应用于屋面时,对寿命起关键作用的组成之一是卷材表面的矿物粒料,其在卷材表面保持的时间越长,下面的改性沥青混合物受紫外线照射的机会越少,性能保持越持久。

在SBS改性沥青系统中,紫外线会减小改性沥青与矿物粒料的粘接性,随着更多的矿物粒料从卷材表面脱落,更多的SBS改性沥青发生损坏,这种恶性循环不断发生,直至卷材失效。

但对于聚氨酯改性沥青卷材,情况就有所不同了,卷材表面的矿物粒料被聚氨酯粘得很牢,进一步降低了本来就已经非常缓慢的老化进程,延长了使用寿命。

与SBS改性沥青相比,聚氨酯改性沥青对于外部暴露的作用不敏感,因此气候对其性能的影响较小。聚氨酯改性沥青暴露试验的结果显示,经过一年的暴露,聚氨酯改性沥青发生的裂纹要少得多,其抗拉强度也得以保持。由热老化或吸水造成的尺寸变化可以很方便地用显微镜来评估。

大多数卷材受矿物粒料的保护,因此必须检查粒料的嵌入程度。在粒料嵌入试验中,聚氨酯改性沥青卷材保留了99%以上的粒料,而类似条件下的SBS改性沥青卷材只保留了不到80%的粒料。

聚氨酯改性沥青和SBS改性沥青老化6个月后矿物粒料的覆盖率对比

创新是所有行业发展的推动力。虽然过去几十年SBS和APP改性沥青的性能也有了一定的改善,但聚氨酯改性沥青的出现提供了一种新的改性思路,其性能超过了目前行业中广泛使用的那些材料,具有广阔的应用前景。

素材来源:公路工程技术




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