通常對于屋面用PVC防水卷材，客戶要求的質(zhì)保期最少是5年，最長的則要15年。因使用環(huán)境復(fù)雜、使用年限長，外露PVC防水卷材耐用性的影響因素較多，需要綜合考慮：

1）陽光直射，即紫外光照老化；

2）夏季高溫，即耐高溫老化；

3）冬季低溫，即耐低溫性；

4）雨水，即耐水萃取和水解；

5）微生物，即耐細(xì)菌、霉菌腐蝕；

6）臺風(fēng)，即力學(xué)強(qiáng)度，如拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度；

7）冰雹，即低溫沖擊強(qiáng)度。

還有一些特殊應(yīng)用場合，比如工廠廢氣排放口，廢氣中會含有檸檬酸、溶劑等有害物質(zhì)。

失效和老化原因

關(guān)于外露PVC防水卷材的失效和老化，主要有以下原因：一是PVC防水卷材因陽光照射而老化、變硬，導(dǎo)致表面開裂；二是PVC防水卷材在長時(shí)間老化變硬后，受外力作用（如冰雹、龍卷風(fēng)）而開裂。因此，造成外露PVC防水卷材失效的根本原因還是PVC樹脂的光照裂解和增塑劑的降解流失。

外露PVC防水卷材主要有五大組分，分別是PVC樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、填充料和其他添加劑，包括潤滑劑、紫外線吸收劑、色料等等。配方中占比最大的是PVC樹脂、增塑劑和填充料。本研究主要考察不同種類的增塑劑對外露PVC 防水卷材耐用性的影響，將添加不同種類增塑劑制得的外露PVC防水卷材，分別測試經(jīng)80 ℃熱水浸泡和耐候加速老化后的性能變化。

本研究所用的各類增塑劑的相對分子質(zhì)量和閃點(diǎn)

外露PVC防水卷材的配方

01、80 ℃熱水浸泡后質(zhì)量變化

試樣經(jīng)80 ℃熱水浸泡后的質(zhì)量變化見表1。經(jīng)80 ℃熱水浸泡后，上述樣品的質(zhì)量均有所增加。原因是PVC為極性材料，H2O也是極性物質(zhì)，加熱后，小分子的H2O嵌入了PVC樹脂鏈間，所以導(dǎo)致樣品質(zhì)量增加。除此之外，添加增塑劑DIDP制得的樣品手感明顯變硬，添加增塑劑DUP制得的樣品表面有明顯析油，其余樣品除顏色略微變黃外無其他變化。

表1   試樣經(jīng)80 ℃熱水浸泡后的質(zhì)量變化

02、80 ℃熱水浸泡前后耐低溫性能

80 ℃熱水浸泡前后耐低溫性能測試結(jié)果見表2。添加增塑劑DOP制得的樣品、添加增塑劑DINP制得的樣品80 ℃熱水浸泡前后耐低溫性能無變化；而其他樣品在80 ℃熱水浸泡30 d后耐低溫性能均下降，特別是添加增塑劑TOTM制得的樣品，耐低溫性能下降最明顯。而添加增塑劑DUP制得的樣品，雖然80 ℃熱水浸泡后樣品的質(zhì)量增加了，但耐低溫性能下降了，且表面有明顯析油，說明樣品中的增塑劑被水解和萃取了；這一現(xiàn)象也證明了雨水會溶出PVC的防水卷材中的增塑劑，使卷材變硬。

表2   80 ℃熱水浸泡前后耐低溫性能測試結(jié)

03、耐候加速老化后的耐低溫性能

耐候加速老化后，樣品的質(zhì)量變化見表3。耐候加速老化后，添加增塑劑DINP制得的樣品質(zhì)量損失最小；而添加增塑劑DUP制得的樣品質(zhì)量損失最大；其他3個(gè)樣品質(zhì)量損失相當(dāng)。

表3   耐候加速老化后樣品的質(zhì)量變化

耐候加速老化后，樣品外觀見圖1。耐候加速老化后，添加增塑劑TOTM制得的樣品顏色明顯變黃，表面特別粗糙；而其他樣品除表面亮度下降外，無其他變化。

圖1   耐候加速老化后樣品外觀

耐候加速老化后，耐低溫性能測試結(jié)果見表4。添加增塑劑DINP制得的樣品與添加增塑劑DIDP制得的樣品的耐低溫性能相當(dāng)，比原樣品下降約5～9 ℃；添加增塑劑DOP制得的樣品與添加增塑劑TOTM制得的樣品耐低溫性能下降最大，降幅≥10 ℃。因設(shè)備測試范圍限制，不能分辨添加增塑劑DUP制得的樣品的耐低溫性能具體數(shù)據(jù)。在本研究范圍內(nèi)，添加增塑劑DUP制得的樣品耐低溫性能最佳。

表4   耐候加速老化后樣品的耐低溫性能測試結(jié)果

上述研究范圍內(nèi)，在外露PVC防水卷材的配方設(shè)計(jì)中，可考慮選用DINP作為主增塑劑、DUP作為輔助增塑劑，這樣制得的樣品綜合性能較優(yōu)，經(jīng)80 ℃熱水浸泡后或是耐候加速老化后，樣品的耐低溫性能仍較好。