论文导读：在三种高分子卷材中，EPDM类属于热固性卷材，PVC和TPO类属于热塑性卷材，EPDM和PVC都表现出不同的特征，而TPO卷材则表现出比较综合的性能。PVC卷材耐化学腐蚀，抗菌，防霉，耐磨性优良。防火功能是屋面系统中的一项关键准则，EPDM卷材固有的防火性能较好，而TPO卷材需要添加阻燃剂，达到相同的UL防火等级时造价高于其他系统。
关键词：单层屋面卷材，EPDM卷材，PVC卷材，TPO卷材
防水材料是建筑业及其他有关行业所需要的重要的功能材料，其中屋面防水材料通常分为5类：高聚物改性沥青基防水卷材、合成高分子防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水和堵漏防水材料。其中高分子防水卷材可作单层防水，其制品一般用于单层屋面，又叫做单层屋面卷材。由于单层防水节约资源、节省能源，对环境污染少，有益于人类健康，易于施工和回收且使用期显著延长，是优良的绿色防水材料，在市场竞争中，单层材料已逐渐取代国内外市场，有资料表明[1]，在美国的屋面材料中，单层高分子防水卷材所占比例为：1979年为10%,1984年为25%,1987年48%,2006年54%,估计2007年将达到57%。单层防水材料多种多样，本文主要介绍三种目前主要的新型单层屋面防水卷材：三元乙丙橡胶（EPDM）防水卷材、聚氯乙烯(PVC)防水卷材及热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材。虽然三者都属于高分子卷材，但在性能和使用上还是有较大的差距。
1.三种新型单层屋面卷材的介绍
在三种高分子卷材中，EPDM类属于热固性卷材，PVC和TPO类属于热塑性卷材，EPDM和PVC都表现出不同的特征，而TPO卷材则表现出比较综合的性能。
1.1 EPDM防水卷材
EPDM防水卷材是以EPDM与丁基橡胶为基本原料，添加软化剂、填充补强剂、促进剂以及硫化剂等，经混炼、过滤、精炼、挤出(或压延)成型并经硫化等工序制成的片状防水材料。论文参考网。其在热固性卷材中是最主要的和最具生命力的品种，常被称为橡胶屋面的材料。具有以下特点：
（1）EPDM表现出比其他橡胶更优越的热稳定性，能在高温下长时间使用。耐低温性优越，适用温度范围广据ASTM的研究结果，在三种屋面卷材系统中，EPDM单层屋面系统按耐热性和耐紫外线名列第一；
（2）由于没有双键，EPDM表现出非常良好的耐臭氧性，几乎不会发生龟裂；
（3）EPDM卷材使用寿命长，有在很强的阳光下持续暴露的能力以及抵抗其它导致卷材损坏的化学物的能力；
（4）EPDM有比较强的耐溶剂性和耐酸碱性，因此，EPDM卷材可以广泛地用于防腐领域。另外，EPDM密度小，作为防水卷材可以减轻屋顶结构的负荷[2]；
1.2 PVC防水卷材
PVC防水卷材的主要原料为PVC树脂、增塑剂、稳定剂及其他助剂，按成型方法可分为压延法和涂布法，按产品结构可分为有织物增强型和无织物增强型。PVC防水卷材具有以下优点：
（1）易焊接，这是PVC防水卷材最大的特点，其相互搭接处可用自动控温的焊枪或焊机热焊，解决了EPDM防水卷材的搭接难题，给施工带来了很大的方便；
（2）低能耗。热塑性卷材的安装和焊缝焊接便捷，所需能耗低，且不产生废料；
（3）PVC卷材耐化学腐蚀，抗菌，防霉，耐磨性优良；它的主链无双键结构，因而耐臭氧性优良。
基于这些优点，刘先南[3]报道了PVC防水卷材在机场航站楼基础工程结构外防水中的应用，结果发现：与传统的改性沥青防水卷材相比，PVC防水卷材施工方便，接缝处连接均匀、密实牢靠，并且节约材料。在工程验收后的几年内，PVC卷材防水层渗水较少，特别是在变形缝、施工缝、后浇带和结构复杂处很少出现渗水现象。
但是，PVC卷材一般需要添加增塑剂使用，在卷材达到服务寿命前，而发生增塑剂迁移的现象，使产品变色和脆化，减少寿命。同时要在其中加改性材料改善PVC卷材的温度稳定性。
1.3 TPO防水卷材
TPO防水卷材的主要原料包括聚烯烃、软化剂和多种添加剂，通过特殊的聚合工艺加工而成。由于其通常由橡胶组分作为软化剂，一般选用EPDM；聚烯烃组分主要为聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE），TPO卷材不但具有EPDM类的物理性能，同时又有PVC类的可焊接性，它不含增塑剂，具有优异的耐候性、耐臭氧、耐紫外线及良好的耐高温和耐冲击性能，可用普通热塑性塑料加工设备进行成型加工，具有加工简便、成本低、可连续生产及边角余料可回收利用等优点，且它可以用任意色调染色，不仅美观，还可以利用白色膜反射日光表面来节能，是功能最为齐全的防水卷材，也是最为理想的环保防水材料，一经问世就受到发达国家的青睐，发展相当迅速。
TPO的高品质的性能也使得它的价格比较贵，但从一种环保的综合性优质防水材料来看，其经济性还是相当高的。论文参考网。
2.三种新型卷材的对比
EPDM属于热固性塑料，其热稳定性较好，但不易焊接成型，需加胶粘剂；PVC属于热塑性塑料，容易焊接，易于施工与回收利用，但其容易受温度影响，且易发生增塑剂的迁移；TPO是用橡胶作软化剂的热塑性塑料，不但有良好的可焊性，而且有较好的物理稳定性能，综合了EPDM和PVC的主要性能，但其价格较贵。
综合三种卷材不同性能，TPO卷材表现出较大优势，它与EPDM防水卷材相比时，TPO卷材的防穿刺性更好，泛水可以焊接，接缝的耐久性和强度更好，可提供持久的白色或浅色，表现更好的耐久性。与PVC防水卷材相比时，TPO防水卷材在耐候性、反射性和热焊接方面两者相当，但TPO防水卷材可提供更好的耐穿刺性、耐化学性及环境效益。在TPO的配方中没有添加增塑剂，TPO柔性保持率高，这是TPO的另一个固有优势[4]。论文参考网。
PVC卷材也有其优势，在屋顶整个寿命期间，PVC系统的防水完好性优于TPO系统。不是所有的屋顶都能做到排水顺畅，在“绝对水平”的屋顶上可能发生积水现象，使用PVC较为适宜。而TPO卷材适宜与有一定斜度的屋面上。防火功能是屋面系统中的一项关键准则，EPDM卷材固有的防火性能较好，而TPO卷材需要添加阻燃剂，达到相同的UL防火等级时造价高于其他系统。在实际使用应根据当地环境和经济性选择适宜的卷材，并在保持卷材的优点情况下，不断研究卷材改性方法，提高卷材的质量和寿命。
3.结论
单层屋面防水卷材质量轻、强度高、低能耗、多功能，且在弹性极限范围内使用时有优良的回弹性，并且色彩丰富，可以美化环境。因此，随着高分子防水卷材品种的增加，价格的下降，以及轻钢结构建筑的普及，防水卷材的更新换代势在必行，在当前高性能产品和绿色发展的理念之下，EPDM、PVC和TPO三种新型防水卷材将会有广阔的应用与发展前景。
参考文献：
[1]牛光全. 关于提高我国单层屋面卷材质量和标准水平的建议[J].中国建筑防水. 2007：5-9.
[2]孟志强,许群. 三元乙丙橡胶防水卷材[J].化工之友.1998(3):26.
[3]刘先南. PVC防水卷材在基础工程结构外防水中的应用[J]. 建筑技术. 2004，35(7).
[4]朱冬青. TPO防水卷材的复杂性[J] .中国建筑防水. 2003(8):33-36.
