无碱玻纤胎基的应用研究.doc

无碱玻纤胎基的应用研究美国佳斯迈威公司RubenG.Garcia早在二十世纪九十年代初期，中国就已经开始了以新型防水材料替代传统油毛毡的进程。在过去的十余年间，中国市场上先后出现了各种不同的沥青屋面防水材料，其中一些重要应用的产品与国外的同类产品极其相似。但与其它成熟市场或新兴市场相比，中国防水材料更新进程的一个比较明显的不同点在于以玻纤毡为胎基的品质防水卷材之用量甚低。直到最近，这种情况才开始有所转变。过去十余年间，中国在沥青瓦和防水卷材生产中开始大量采用玻纤毡，目睹中国防水行业的飞速发展，作为一个见证人，我应中国防水材料协会的邀请撰写并发表本论文，对此我深感荣幸。同时，我也愿借此机会，与广大的中国同行分享我过去二十年间在北美地区屋面防水行业的研究成果和工作经验，并将其视为我的责任和义务。正如大家所知，在广阔的全球沥青防水卷材市场上，品质优异的无碱玻纤毡（E-glassMat）被一致公认为是生产优质沥青屋面防水材料的最合适、也是最经济的胎基材料。无碱玻纤毡（E-glassMat）以其良好的加工性能、防水性能和杰出的性价比，奠定了其作为纸胎替代用材的牢固地位。那么，什么是无碱玻纤毡（E-glassMat）？它采用什么材料制成？又有哪些性能？它与有机毡有什么区别？与中碱玻纤毡（Ｃ-glassMat）或高碱玻纤毡（Ａ-glassMat）又有什么区别？这些性能上的差异对于采用不同胎基生产的沥青屋面防水材料有什么影响？无碱玻纤毡（E-glassMat）的用途到底是什么？在回答这些问题之前，一方面让我们来简朴回顾一下世界屋面防水工业的发展历程和现状。一、世界屋面防水工业——历史与现状在世界各地，人们为了保护建筑物自身和建筑物内的设施免遭破坏，习惯于采用各种屋面防水材料作为防水保护层。在长达一百五十年的时间里，从将沥青涂在纸胎上防水，一直发展到今天，耐久性更好的玻纤毡和聚酯毡与SBS或APP改性沥青结合，构成了性能更为先进的优质防水材料。在开始阶段的很长一段时间内，人们使用品有各类纤维素的有机毡来制作沥青屋面防水材料。这种成本低廉的替代产品重要由打坏的木料和纸毡构成。最早的时候，还具有打坏的“旧布”，这也是破布毡这一名称的由来。后来，重要采用纸质材料。今天，虽然在屋面防水材料、衬垫材料和沥青瓦中仍可不时发现有机毡的踪迹，但毕竟已成昨日黄花。玻纤毡和聚酯毡材料正以其经久耐用的显著优点迅速取代并占领传统的屋面防水材料市场。人们对于更优越生活品质的追求呼唤优质的居住环境，这不仅对屋面防水材料的耐久性提出了更高的规定，同时也对沥青防水材料的防水性能寄寓了更大的希望。此外，为了保护人们享受优质居住环境的权利，在今天，广泛采用的沥青屋面系统不再仅仅是为了满足建筑物和屋内设施的防水需要，同时也要满足本地建筑标准的需要。此类标准都规定成品材料有足够的强度以便抵御房屋形变、火灾、风暴和冰雹等灾害的侵袭。许多沥青屋面防水材料都采用品有防水性能的改性沥青涂层，无论是在卷材生产制造过程中，还是在现场直接铺设应用过程中，玻纤毡或聚酯毡都要与这类较粘稠的涂盖料结合。二、无碱玻纤毡（E-glassMat）——制作原料玻璃纤维最早于1935年出现在美国。1942年，玻璃纤维初次使用于航天领域。今天，玻璃纤维的用途得到了极大的拓展，从玻璃钢到沥青屋面防水材料，直至电池隔板和石膏纤维材料等等，不一而足。从世界范围来说，在屋面防水材料中，无碱玻纤是最常见的玻璃纤维成分。这种玻璃是一种“铝-钙硼硅酸盐玻璃”，就其成分而言，其碱性物质(Na2O,K2O,Li2O)的含量最高仅达2%。在某些规定具有良好强度和电阻性能的场合，通常用无碱玻纤。1、玻璃纤维、玻纤毡和沥青屋面防水材料的制造就制造工艺而言，一方面，运用熔化工艺将一定配方的原材料熔化成性状均一的熔融玻璃，然后使熔融玻璃液通过细小的抽丝孔，形成我们所见到的玻璃纤维。当熔融状的纤维流出抽丝孔时，急速冷却并切断（参见图1），供生产玻纤毡用。通过切断的玻璃纤维用作湿法生产玻纤毡的原材料（参见图2）。在生产玻纤毡时，先在切断的玻璃纤维中加入各类粘接剂，充足拌和成网，然后将混和有粘接剂的玻璃纤维网送入烘房干燥。通过烘房干燥工艺，粘接剂被加热并粘结纤维。图1切断的玻璃纤维图2玻纤毡的生产然后，将加工好的玻纤毡送往防水材料厂涂覆各类沥青，制成屋面防水材料（图3所示为典型生产工艺）。图3SBS/APP改性沥青卷材典型生产工艺2、无碱玻璃（E-Glass）、中碱玻璃(C-Glass)和高碱玻璃(A-Glass)之间的差异除了上面介绍的“铝-钙硼硅酸盐玻璃（无碱玻璃）”之外，在玻纤毡生产工艺中所使用的其它玻璃尚有“钙硼硅酸盐玻璃（中碱玻璃）”和“碳酸硅酸盐玻璃（高碱玻璃）”Table1–FiberGlassPropertiesCheck表1玻璃纤