增塑剂如何影响外露PVC防水卷材的耐用性？

通常对于屋面用PVC防水卷材，客户要求的质保期最少是5年，最长的则要15年。氯化石蜡厂家 因使用环境复杂、使用年限长，外露PVC防水卷材耐用性的影响因素较多，需要综合考虑：

1）阳光直射，即紫外光照老化；

2）夏季高温，即耐高温老化；

3）冬季低温，即耐低温性；

4）雨水，即耐水萃取和水解；

5）微生物，即耐细菌、霉菌腐蚀；

6）台风，即力学强度，如拉伸强度、撕裂强度；

7）冰雹，即低温冲击强度。

还有一些特殊应用场合，比如工厂废气排放口，废气中会含有柠檬酸、溶剂等有害物质。

失效和老化原因

关于外露PVC防水卷材的失效和老化，主要有以下原因：一是PVC防水卷材因阳光照射而老化、变硬，导致表面开裂；二是PVC防水卷材在长时间老化变硬后，受外力作用（如冰雹、龙卷风）而开裂。因此，造成外露PVC防水卷材失效的根本原因还是PVC树脂的光照裂解和增塑剂的降解流失。

外露PVC防水卷材主要有五大组分，分别是PVC树脂、增塑剂、稳定剂、填充料和其他添加剂，包括润滑剂、紫外线吸收剂、色料等等。配方中占比大的是PVC树脂、增塑剂和填充料。本研究主要考察不同种类的增塑剂对外露PVC 防水卷材耐用性的影响，将添加不同种类增塑剂制得的外露PVC防水卷材，分别测试经80 ℃热水浸泡和耐候加速老化后的性能变化。

本研究所用的各类增塑剂的相对分子质量和闪点

外露PVC防水卷材的配方

01、80 ℃热水浸泡后质量变化

试样经80 ℃热水浸泡后的质量变化见表1。经80 ℃热水浸泡后，上述样品的质量均有所增加。原因是PVC为极性材料，H2O也是极性物质，加热后，小分子的H2O嵌入了PVC树脂链间，所以导致样品质量增加。除此之外，添加增塑剂DIDP制得的样品手感明显变硬，添加增塑剂DUP制得的样品表面有明显析油，其余样品除颜色略微变黄外无其他变化。

表1   试样经80 ℃热水浸泡后的质量变化

02、80 ℃热水浸泡前后耐低温性能

80 ℃热水浸泡前后耐低温性能测试结果见表2。添加增塑剂DOP制得的样品、添加增塑剂DINP制得的样品80 ℃热水浸泡前后耐低温性能无变化；而其他样品在80 ℃热水浸泡30 d后耐低温性能均下降，特别是添加增塑剂TOTM制得的样品，耐低温性能下降最明显。而添加增塑剂DUP制得的样品，虽然80 ℃热水浸泡后样品的质量增加了，但耐低温性能下降了，且表面有明显析油，说明样品中的增塑剂被水解和萃取了；这一现象也证明了雨水会溶出PVC的防水卷材中的增塑剂，使卷材变硬。

表2   80 ℃热水浸泡前后耐低温性能测试结

03、耐候加速老化后的耐低温性能

耐候加速老化后，样品的质量变化见表3。耐候加速老化后，添加增塑剂DINP制得的样品质量损失小；而添加增塑剂DUP制得的样品质量损失大；其他3个样品质量损失相当。

表3   耐候加速老化后样品的质量变化

耐候加速老化后，样品外观见图1。耐候加速老化后，添加增塑剂TOTM制得的样品颜色明显变黄，表面特别粗糙；而其他样品除表面亮度下降外，无其他变化。

图1   耐候加速老化后样品外观

耐候加速老化后，耐低温性能测试结果见表4。添加增塑剂DINP制得的样品与添加增塑剂DIDP制得的样品的耐低温性能相当，比原样品下降约5～9 ℃；添加增塑剂DOP制得的样品与添加增塑剂TOTM制得的样品耐低温性能下降大，降幅≥10 ℃。因设备测试范围限制，不能分辨添加增塑剂DUP制得的样品的耐低温性能具体数据。在本研究范围内，添加增塑剂DUP制得的样品耐低温性能佳。

表4   耐候加速老化后样品的耐低温性能测试结果

上述研究范围内，在外露PVC防水卷材的配方设计中，可考虑选用DINP作为主增塑剂、DUP作为辅助增塑剂，这样制得的样品综合性能较优，经80 ℃热水浸泡后或是耐候加速老化后，样品的耐低温性能仍较好。