世界各國最新防水材料發展趨勢
一、疊層瀝青系統
20世紀70年代以前的100多年間，世界各國均使用瀝青基疊層屋面和地下防水系統，以熱粘瀝青鋪設3～4層。從20世紀70年代末開始，疊層瀝青系統受到功能更好的各種聚合物基先進防水材料的沖擊，使用份額迅速下降。目前，歐洲的疊層屋面僅占7%左右，美國約占13%（新建）和18%（修理），日本約占16%，我國在屋面和地下防水中已很少使用疊層系統。
疊層屋面整體上雖呈下降的趨勢，但由于使用壽命長（30年以上），可靠性高，加之熱瀝青施工的環保化，預計近期內還不會被完全淘汰，在美、日等國仍會占有一定的比例。坡屋面與平屋面的情況不同。在美國的坡屋面中，瀝青油氈瓦用量始終占壓倒優勢，2006年復合（2層或3層）瀝青瓦占55%，玻纖胎瀝青瓦占11%，金屬瓦占11%，紙胎瀝青瓦占3%，木瓦占2%，纖維水泥瓦占1%，其它占17%。
二、改性瀝青防水卷材
改性瀝青防水卷材已發展成為各國主要或重要的屋面防水材料。在歐洲改性瀝青卷材中占統治地位，年產量在2億㎡以上，約占65%；在美國它是前幾年增長最快的屋面材料，現約占20%；在我國已成為使用最多的新型建筑防水材料，2005年使用量為1.3億㎡，約占21%。在改性劑方面，目前仍以SBS和APP為主，SBS使用最為廣泛，SEBS和TPO改性劑也開始應用，但用量有限。在胎體方面，主要使用聚酯胎和玻纖胎，以聚酯氈使用最多，聚酯玻纖復合胎也有少量的應用。改性瀝青防水卷材大量應用于屋面和地下防水，為穩定可靠起見，標準規定一般鋪2層。改性瀝青卷材還在種植屋面、橋梁防水、鐵道防水、與疊層屋面復合使用和保溫節等方面得到應用。在種植屋面中，一般雙層鋪設，下層常有自粘或熱熔SBS防水卷材，面層則用加阻根劑的礦物粒面覆面SBS防水卷材。橋梁防水主要采用SBS和APP改性瀝青防水卷材，較少使用防水涂料，一般雙層鋪設，如丹麥的橋梁設計使用雙層4.5mm厚SBS改性瀝青卷材及15mm厚排水板，使用年限高達100年。法國Soprema公司的全自動卷材鋪設車及其配套的200m長橋面專用SBS防水卷材，以熱風加熱自動化焊接，已在歐洲和北美成功地使用了數十年。我國雖已使用APP和SBS卷材做道橋防水，但質量遠遜于國外。在國外，鐵道防水也有使用SBS改性瀝青卷材的報道，我國正在積極研究SBS改性瀝青防水卷材在鐵道防水中的應用。為了節能的需要，白色表面改性瀝青卷材開始問世，如美國Poly-glass公司的優質白色表面SBS和APP自粘屋面防水卷材，符合“能源之星”標準對陽光反射率的要求，GAF公司的發亮白色表面SBS和APP改性瀝青卷材，其反射率比標準白色涂料大（達75%），Soprema公司的白色SBS卷材上面已直接鋪貼光電薄膜。美國愈來愈多地將改性瀝青與疊層屋面復合使用，下面鋪2～3層玻纖胎氧化瀝青油氈，上面覆蓋以粒料覆面改性瀝青卷材，以同時發揮多層穩妥和SBS卷材彈性好的優點。
改性瀝青卷材的粘接方法主要有熱粘法、冷粘法、噴燈法、熱空氣接縫法和自粘卷材等。目前，使用最多的仍然是熱瀝青粘結法和噴燈熱熔法，但由于節能、環保和安全的要求愈來愈苛刻，這兩種方法受到限制，而冷粘法、熱空氣接縫法、自粘接縫帶、自粘卷材法則方興未艾，前景看好。熱粘法散發煙塵，污染環境，需要改善。對此，美國研制出叫Petroplasma的屋面瀝青，其抗下垂性提高，可在120℃（一般為260℃ ）下施工，無燒傷、煙和異味。美國還推出一種在分子等級上起作用的氣味抑制劑，可包裹瀝青，阻止較輕石油分子蒸發，清除煙氣。在瀝青中加入專用聚合物，加熱時聚合物浮到表面，形成蒙皮層，制成低煙瀝青。日本開發的系列無煙瀝青可大幅度減少黑煙（僅為傳統瀝青的1/5），熔化溫度低（低20～50℃），刺激性氣味僅為傳統瀝青的1/5。噴燈法既簡便又有效，是當前歐美主要或重要的粘接方法。但近年來噴燈施工引發火災的事故頻繁發生，限制噴燈使用的呼聲不斷高漲，噴燈的使用將呈現下降的趨勢。冷粘法在美國、日本及歐洲已開始普遍使用。與熱瀝青相比，冷膠粘劑具有優越的粘接性，在雙層SBS屋面膜暴露20年和30年以后的熱老化試驗中，冷膠粘劑和噴燈施工膜均無破壞。自粘改性瀝青卷材的興起是改性瀝青卷材發展中的一大亮點。它施工安全、快速，對環境友好，在國內外均獲得了快速的發展。自粘卷材有均質型、玻纖氈增強型和聚酯氈增強型等眾多品種，改性劑絕大多數使用SBS，但也有APP和TPO的。
自粘卷材用途十分廣闊：
（1）在屋面和地下防水中單獨或與普通改性瀝青復合使用；
（2）作泛水使用；
（3）用作坡屋面的墊層；
（4）用作墻的隔氣層或防水層等。
三、高分子防水卷材
近年來，聚合物基的高分子防水卷材（不計改性瀝青防水卷材）有了較快的發展。在美國單層屋面增長最快，1979年占10%以下，1984年占25%，1987年占48%，2006年達到54%，從而成為屋面的主導材料。日本的單層片材防水占37%，多于瀝青防水。歐洲的單層聚合物片材約占24%，但增長速度高于改性瀝青。單層防水厚度一般在1.0-2.0mm，資源消耗大大低于瀝青基材料，由于石油短缺日漸嚴重，隨著單層防水在材料和施工方面的技術進步，勢必獲得更快的增長。與瀝青基防水卷材一般多層鋪設不同，高分子防水卷材多是單層鋪設，根據使用部位和使用年限的不同，選用不同的厚度，選擇厚度在1.0～3.0mm。單層防水用途廣泛，屋面、地下、隧道、鐵路、水池、垃圾填埋廠等均可使用。單層防水的種類多種多樣，包括EPDM（三元乙丙橡膠）、PVC（聚氯乙烯），CPE（氯化聚乙烯）、氯丁橡膠、橡膠共混CSPE（氯磺化聚乙烯）、EVA（乙烯乙酸乙烯酯），PE（聚乙烯）、ECB（乙烯共聚物瀝青）、丁基橡膠、OCB（烯烴共聚物瀝青）、PIB（聚異丁烯）等。各種片材的類型很多，主要有均質型、增強型、背襯層、自粘型。在屋面防水中，使用最多的是EPDM和PVC以及近來興起的TPO卷材，美國以EPDM為主，歐洲以PVC為主。在地下防水中，較多地使用PVC、丁基橡膠、EPDM卷材等。
1、 EPDM防水卷材
美國在發展EPDM防水卷材方面取得了驕人的成績。據測試，EPDM的耐熱性和耐紫外線性能名列第一，大大高于瀝青基卷材。10～26年間的EPDM屋面防水卷材仍然表現出優越的現場耐老化性。防水保證期有3個檔次，10年（1mm厚）、20年和30年（2.3mm厚）。產品品種包括均質型、增強型、背襯型、阻燃型、白/黑面等。增強型以機械固定方式鋪設。白/黑面產品的典型反射率高達80%。新推出的合成纖維背襯EPDM系統以噴涂低發泡聚酯粘結底面，產品寬度1.33～15.24m。為了保證片材的穩定性，美國標準規定，黑色產品的熱老化條件為116℃下670h，比其他國家苛刻得多。
美國各大公司都有齊全的配套材料，足以保證這一不易粘接的卷材的施工質量，配套材料包括基層膠粘劑、拼接膠粘劑、拼接處理劑、縫中密封膠、接縫密封膠、壓敏泛水、固化泛化、非固化EPDM泛水、可澆注雙組分聚氨酯密封膠、單組分聚氨酯密封膠、各種接縫自粘膠粘帶和覆蓋帶、EPDM模制管密封件、壓敏管密封件、內外角、各種保溫板材、各種機械固定件等，不一而足。
正是由于上述材料和施工技術的進步，EPDM的10年維修費不斷降低，1993年僅占1%，到現在可以忽略不計。市場份額位居第1，在2006年的新建屋面中占22%，在修理屋面中占21%。
2、 PVC防水卷材
PVC防水卷材的歐洲使用最為成功的，近期雖受TPO的競爭，使用比例下降，但在單層屋面中的用量仍占53%左右。2006年在美國新建屋面中約占9%，在修理屋面中約占10%。日本的PVC防水卷材以前用量有限，但近年來由于地下使用量增加，產量超過橡膠片材，在2005年的片材防水中約占48%。PVC防水卷材的最大優勢是接縫可焊接，使用壽命較長。PVC防水卷材在屋面和地下防水中均有著廣泛的應用。據分析，PVC的生態效應優于EPDM、TPO、改性瀝青和4層疊層瀝青膜。歐洲的PVC防水卷材已有40年的成功使用記錄。美國的PVC防水屋面的平均壽命大于30年，最長的23年后仍能焊接。PVC防水片材質量不斷得到提高。瑞士從使用性能更好的增塑劑、使用更厚的片材（3mm厚用于地下防水）及加涂丙烯酸保護涂料等方面提高片材的質量。
美國通過以下措施提高了PVC防水卷材的性能：
（1）改進PVC樹脂；
（2）采用高分子量增塑劑解決增塑劑遷移問題，據稱，DuPont公司的El-valoy可提供永久的柔性；
（3）以纖維和織物增強，提高熱塑性材料的穩定性；在美國ASTM的PVC標準中已取消了均質片材；
（4）采用PVC合金；
（5）采用新的光穩定劑Ciba TINUVIN XT833可以成倍地提高片材的伸長保持率。
3、TPO防水片材
TPO 防水片材兼有橡膠的物理性能和聚丙烯的可焊接性，不含增塑劑、耐臭氧、化學物品及某些烴油，有防火產品，耐微生物侵蝕，有無氯和無臭的產品，可用于垃圾填埋場，白色膜節能，可再生利用，是最為理想的環保材料，因而一經投產便受到歐、美、日等發達國家的青瞇。歐洲的15個PVC防水片材生產廠家均已生產TPO防水材料。TPE（即歐美的TPO）成為日本防水片材的亮點，年產量已在百萬平方米左右，日本國家標準中已經載入。美國的TPO發展最為迅速，近年來呈2位數增長，在2006年的新建屋面市場中已占19%，在修理屋面中則占16%，均超過PVC防水片材。71%的承包商對TPO的功能滿意，據近期報道，有2家大型屋面材料廠又建新線，以滿足日益增長的需要，估計用量還會有新的增長。
美國的TPO防水片材生產技術居世界領先地位：
（1）幅寬有1.9m、2.4m、3.05m和3.66m；
（2）多數為增強型的，織物面層的厚度達到0.38mm+-10%，而其它國家的為0.24～0.31mm；
（3）有阻燃產品；
（4）產品質量優于歐洲產品，如美國的熱老化條件為116oC、28d，而歐洲的為100oC、28d或80oC、60d；
（5）白色產品反射率高達87%；
（6）專利自粘TPO片材及自粘配套材料安裝快而安全，符合“能源之星”要求，具有長期耐久性。
四、建筑防水涂料
傳統的瀝青防水涂料性能欠佳，在地上防水中逐漸被聚氨酯、噴涂聚氨酯泡沫、丙烯酸和硅酮防水和保護涂料所取代；在地下防水中則主要被滲透性防水涂料、聚氨酯防水涂料和聚合物水泥防水涂料所取代。
聚氨酯防水涂料是功能最好、用量最大的建筑防水涂料，日本用量已超過4萬t，在各種防水材料施工面積中約占28%。各國都有各具特色的產品，法國Soprema公司的單組分聚氨酯防水涂料處于領先地位，固含量大于90%，粘結性、氣密性和防水性良好。日本產品有單組分和雙組分之分，多數為雙組分，分為外露型和非外露型，在屋面上使用提供10年的保證期。日本重視聚酯防水涂料復合防水工法的開發，已有改性瀝青卷材加聚氨酯防水涂料的防水工法，正在開發聚氨酯與聚脲復合、聚氨酯加FRP（玻纖增強聚酯）等復合防水工法。發展方向是開發高性能產，光澤保持率80%以上，防水層壽命延長到20年、30年甚至50年；開發環境適應型和無溶劑型產品；開發機械施工和超硬聚氨酯及拓寬用途。聚氨酯防水涂料應用廣泛，屋面外墻、地下、內墻、敞廊、房檐、浴室、蓄熱槽和接水槽均可使用。在日本新建外墻防水中占18.5%（第2位），在新建的陽臺、屋檐中占68%（第1位），在修理的有保護屋面防水中占22、0%（與瀝青熱粘工法并列第1），在修理的外墻防水中占11.8%（第2位），在修理的陽臺、屋檐中占74.2%（第1位）。
丙烯酸防水涂料兼有防水和裝飾的功能，在各國外墻防水涂料中位居首位，但水蒸氣透過性差，為了對立面實行更好的保護，可添加硅酮樹脂乳液和功能性聚硅氧烷，水蒸氣透過性大大改善。100%丙烯酸彈性體保護涂料，白色的反射率高達90%，在新建和既有屋面上，用來保護瀝青、金屬、EPBM、PVC、混凝土、現場噴涂聚氨酯泡沫和保溫板等。硅酮保護涂料用于屋面，而外墻用硅酮防水涂料提供完美的耐候防水性，也是理想的外墻保護修復涂料，其性能遠遠優于丙烯酸和氟碳涂料。聚合物水泥防水涂料在地下防水中有著廣泛的應用。在日本2006年新建地下內外墻防水中占22.6%（第2位），在修理地下防水中占16.7%（第2位）。美國開發的溶劑型聚合物水泥涂料，氣味小，表面光滑、既防水又防霉，抗水壓性是油基和水基的2倍。滲透型防水涂料與水反應結晶，堵塞孔隙，是優異的地下內墻防水涂料，在美、日及我國被大量采用。在日本2006年新建地下內外墻防水中占29.0%，在修理地下防水中占27.8%，均居首位。
五、 建筑密封材料
世界建筑密封材料發展的總趨勢是持續發展，產品向硅酮、改性硅酮、聚氨酯等高檔密封膠發展，中檔密封膠將有適度的增長，而低檔的油性密封膏則面臨淘汰的境地。日本2005年建筑用密封材料總產量為114 336t，高檔彈性密封膠已占94%，而油性密封膠只有469t。目前歐美硅酮和聚氨酯使用最多，而日本壟斷了改性硅酮密封膠的技術，用量很大，2005年占37%。在高檔密封膠中，硅酮、改性硅酮和聚氨酯使用增多，技術上也各有新的進展，而聚硫密封膠則呈下降趨勢，在日本2005年的總產量中僅占4%。中檔密封膠以丙烯酸膠乳為主，它對環境友好，適用于小型構件和自己動手的嵌縫。美國新近推出的水固化聚酯密封膠，固化快，幾乎不沾灰塵，延伸率高達1 000%，可在潮濕接縫上施工，耐候性與其它高檔密封膠相同，不含溶劑和致癌物，是環保型密封膠，目前用量已有1 800t，預計將會有大幅度的增長。
六、 金屬屋面
金屬屋面包括鋼、銅、鉛、不銹鋼等，使用最多的是鋼板屋面。金屬屋面正快速發展。在美國的平屋面中，金屬屋面已經歷了最快增長期，在2006年的新建屋面中已占12%，在重鋪屋面中則占9%。坡屋面的最大趨勢是金屬瓦和金屬板的應用急劇增加，2004年金屬屋面僅占6%，2006年猛增到11%，2年幾乎翻了一番。金屬屋面的快速增長與其特點和技術進步密不可分。許多屋面都屬于“冷”屋面，具有節能效果，防水、美觀、可重復再生利用，有效的聯鎖和固定可保證屋面經久不漏，使用壽命長，可提供20～50年的保證期。鋼板屋面的最大技術進步是涂層經久耐用，先進的電鍍技術、鋁鋅合金或聚合物涂層，可提供20年以上的保證期。石粒覆面鋼板系統可提供50年的保證期，太陽光反射率可達到70%。坡屋面用的深色金屬屋面瓦（板）加入反射紅外線顏料的涂層，可將太陽光反射率由6%～8%提高到25%～30%，甚至更高。
