聚氨酯防水塗料作(zuò)為(wèi)一款多(duō)功能(néng)高分(fēn)子材料,具(jù)有(yǒu)防水層輕、強度高、彈性好、黏結力強、耐高低溫、耐腐蝕、施工(gōng)簡便、易于修補等優點。自從聚氨酯防水塗料誕生以來,就一直受到市場的青睐與追捧。由于聚氨酯防水塗料的多(duō)功能(néng)性和整體(tǐ)成膜性,它克服了防水卷材需要搭接的不足,具(jù)有(yǒu)與建築結構形成滿粘的整體(tǐ)防水效果,能(néng)滿足各種建築防水工(gōng)程的要求,适合任何構造複雜的基層施工(gōng),特别适合于異形結構和管道較多(duō)的屋面、地下室及廁浴間的防水、防滲,保證整個工(gōng)程的防水防滲質(zhì)量。
早前,中(zhōng)央經濟工(gōng)作(zuò)會議在北京舉行,會議重新(xīn)定義了基礎設施建設,把5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新(xīn)能(néng)源汽車(chē)充電(diàn)樁、大數據中(zhōng)心、人工(gōng)智能(néng)、工(gōng)業互聯網七大領域定義為(wèi)“新(xīn)型基礎設施建設”(簡稱新(xīn)基建)。基于聚氨酯防水塗料的優異性能(néng),其在民(mín)用(yòng)建築、市政工(gōng)程和國(guó)家大基建中(zhōng)一直發揮着重要的防水防護作(zuò)用(yòng),國(guó)家新(xīn)基建的需求為(wèi)防水材料打開了更廣闊的發展空間。從20世紀80年代開始,随着我國(guó)科(kē)學(xué)技(jì )術提高和化學(xué)建材工(gōng)業的進步,聚氨酯防水塗料也獲得了迅速的推廣,北京市建築工(gōng)程研究所和山(shān)西化工(gōng)研究所從 1974年開始率先對聚醚型聚氨酯防水塗料進行理(lǐ)論研究,結合了浴室、衛生間地面防水的要求進行了實踐研究,列入了國(guó)家“七五”科(kē)技(jì )攻關計劃;1985年上海隧道公(gōng)司研發成功了851型焦油聚氨酯防水塗料,并且大量推廣使用(yòng)于防水工(gōng)程,這是我國(guó)第一款商(shāng)品化的聚氨酯防水塗料;1989年建設部對全國(guó)的防水材料市場進行整頓和評析,确認聚氨酯防水塗料成為(wèi)人們信賴的防水材料,20世紀 90年代之後,聚氨酯防水塗料發生了突飛猛進的發展;1990年中(zhōng)國(guó)建設部部把聚氨酯防水塗料列入 “八五”計劃重點實行的項目之一;1991年,上海濕克威的李坤全和蘇州建材研究所的沈春林教授相繼研制出了一款代号為(wèi)911的新(xīn)型聚氨酯防水塗料,該材料的最大創新(xīn)點在于加水作(zuò)為(wèi)交聯固化劑,且不再添加煤焦油這種有(yǒu)毒物(wù)質(zhì)。1992年開始制定建材行業标準JC 500-1992,并于1993年開始實施,這極大促進了市場對聚氨酯防水塗料的開發與應用(yòng);1998 年建設部将焦油型聚氨酯防水塗料列為(wèi)全國(guó)住宅禁止使用(yòng)的防水材料,因而促使科(kē)研院所和生産(chǎn)單位進行技(jì )術升級。市場上很(hěn)快出現了各種煤焦油聚氨酯的替代産(chǎn)品,包括瀝青改性聚氨酯防水塗料、單組份聚氨酯防水塗料、彩色聚氨酯防水塗料、無溶劑噴塗聚氨酯防水塗料等。
經過十多(duō)年的推廣和發展,我國(guó)聚氨酯防水塗料逐成了品種齊全、性能(néng)優異的欣榮局面,此時行業标準JC 500已經無法滿足市場發展的需求,2003年由中(zhōng)國(guó)建築材料聯合會提出制定了中(zhōng)華人民(mín)共和國(guó)國(guó)家标準GB/T 19250《聚氨酯防水塗料》,按産(chǎn)品拉伸性能(néng),将聚氨酯防水塗料分(fēn)為(wèi)I、II類,增加了單組份産(chǎn)品,增設了撕裂強度、潮濕基面粘結強度等試驗項目,對試驗方法與技(jì )術指标也做了大的調整。随着21世紀國(guó)家經濟建設的迅猛發展,聚氨酯防水塗料除了民(mín)用(yòng)市場的爆發式增長(cháng)外,在國(guó)家重點工(gōng)程建設領域也取得了飛躍式增長(cháng),尤其在我國(guó)高鐵、地鐵、公(gōng)路、水利工(gōng)程等重點領域,對高性能(néng)的聚氨酯防水塗料提出了更高的要求。其中(zhōng)2005年由中(zhōng)國(guó)建築材料聯合學(xué)會提出制定了行業标準JC/T 975-2005《道橋用(yòng)防水塗料》,2011年鐵道部制定的行業标準TB/T 2965-2011《鐵路混凝土橋面防水層技(jì )術條件》,都對聚氨酯防水塗料提出了98%的固含量要求,極大地促進了聚氨酯防水塗料在國(guó)内的健康發展。
随着聚氨酯防水塗料的應用(yòng)越來越廣泛,産(chǎn)品越來越多(duō)元化,2013年由中(zhōng)國(guó)建築材料聯合會提出對GB/T 19250《聚氨酯防水塗料》進行再次修訂,标準将産(chǎn)品分(fēn)為(wèi)3種類型:Ⅰ型通常用(yòng)于工(gōng)業與民(mín)用(yòng)建築工(gōng)程的普通防水,有(yǒu)單雙組分(fēn)兩種産(chǎn)品,主要指标拉伸強度大于2 MPa;Ⅱ型通常用(yòng)于橋梁等非直接通行部位橋面的防水,主要指标拉伸強度大于6 MPa;Ⅲ型通常用(yòng)于橋梁、停車(chē)場、上人屋面等外露通行部位的防水,主要拉伸強度大于12MPa。此外标準中(zhōng)還增加了燃燒性能(néng)和有(yǒu)害物(wù)質(zhì)限量檢測項目,促進了聚氨酯防水塗料在建築領域的更廣泛應用(yòng)。
建築防水行業一直屬于“大行業,小(xiǎo)企業”的格局。行業集中(zhōng)度低,擁有(yǒu)生産(chǎn)許可(kě)證(防水卷材需要質(zhì)量技(jì )術監督局辦(bàn)理(lǐ)許可(kě)證,防水塗料不需要)的企業有(yǒu)1 500多(duō)家,無證企業還有(yǒu)600多(duō)家,無證企業的銷售收入達到整個行業銷售收入的30%。但是随着國(guó)家質(zhì)檢總局、工(gōng)信部以及市場監督加強,行業規模以上企業收入占比逐漸提高,骨幹防水企業的競争力不斷提升,落後産(chǎn)品和産(chǎn)能(néng)被淘汰。2016年,行業首家上市公(gōng)司東方雨虹(002271.SZ)的營業業績為(wèi)70.11億,同比增長(cháng)32.18%,到2017年營業收入突破100億元大關,在整個建材闆塊排第3名(míng),業績較上一年增長(cháng)45.62%,2018年應收達到142億元,同比增長(cháng)38%,其中(zhōng)聚氨酯防水塗料産(chǎn)量近三年數據顯示,每年的增長(cháng)率更是超過過了50%,這組數據足以說明建築防水行業的市場馬太效應正在上演。2017年随着凱倫股份(300715.SZ)、飛鹿股份(300665.SZ)、科(kē)順股份(300737.SZ)在創業闆上市,同時三棵樹(60373.SH)、偉星股份(002003.SZ)也先後宣布建立防水塗料和卷材生産(chǎn)線(xiàn),宣布正式進軍防水市場,未來幾年将會有(yǒu)越來越多(duō)的資金湧入防水行業,建築防水行業迎來了一個全新(xīn)的競争格局。
目前國(guó)内防水材料生産(chǎn)企業超過5000家,其中(zhōng)防水塗料生産(chǎn)企業将近2000家,由于生産(chǎn)技(jì )術難度相對較大,對生産(chǎn)設備和産(chǎn)業技(jì )術人員要求較高,市場上能(néng)生産(chǎn)聚氨酯防水塗料的企業隻有(yǒu)不到200家。對于聚氨酯防水塗料,從其誕生以來就一直受到國(guó)家産(chǎn)業政策的支持和市場的青睐,從20世紀90年代的年産(chǎn)幾萬噸,增長(cháng)到21世紀初的年産(chǎn)十幾萬噸,再到近幾年的年産(chǎn)幾十萬噸的市場規模(見圖2),展示了聚氨酯防水塗料在建築領域的産(chǎn)品優勢,而且生産(chǎn)廠家和市場主要需求集中(zhōng)分(fēn)布在沿海經濟發達省份,特别是廣東、上海、江蘇、北京的常量已經超過了市場總量的一半,說明越成熟的市場對高性能(néng)産(chǎn)品的需求就越旺盛。
近年來,由于我國(guó)城鎮化速度的加快、國(guó)家大基建的持續投資以及房地産(chǎn)業的發展,建築防水材料的應用(yòng)越來越廣泛,據中(zhōng)國(guó)建築防水協會統計,我國(guó)的防水材料市場年需求超過20億m2,防水市場産(chǎn)值在2000億元。防水材料主要分(fēn)為(wèi)防水卷材和防水塗料兩大類産(chǎn)品,其中(zhōng)防水卷材約占62.8%,防水塗料約占27.8%,近幾年聚氨酯防水塗料每年的增長(cháng)率都保持在10%左右,表現出了良好的發展勢頭。聚氨酯防水塗料屬于溶劑型産(chǎn)品,主要政策風險來自于産(chǎn)品VOCs的排放。從國(guó)家法律法規和宏觀政策層面來看,我國(guó)對VOCs治理(lǐ)控制的重視始于“十一五”末,并在“十二五”期間開始完善法律、法規及技(jì )術政策。2017年國(guó)務(wù)院印發《“十三五”節能(néng)減排綜合工(gōng)作(zuò)方案》,将VOCs納入減排目标,并提出到2020年VOCs排放總量比2015年下降10%。
聚氨酯防水塗料目前執行的标準GB/T19250-2013對有(yǒu)害物(wù)質(zhì)限量提出了明确的要求,其中(zhōng)A類要求VOC小(xiǎo)于或等于50g/L、B類要求VOC小(xiǎo)于或等于50g/L。按照“十二五”的規劃,一些地方法規也相繼出台,2014年12月15日深圳發布的SZJG48-2014《建築裝(zhuāng)飾裝(zhuāng)修塗料和膠粘劑有(yǒu)害物(wù)質(zhì)限量》标準,要求聚氨酯防水塗料的VOC小(xiǎo)于或等于150g/L;2017年公(gōng)布的京津冀DB11/3005—2017《建築類塗料與膠黏劑揮發性有(yǒu)機化合物(wù)含量限值标準》,對聚氨酯防水塗料的VOC提出了小(xiǎo)于或等于100g/L的要求。
從國(guó)家宏觀産(chǎn)業政策來看,2015年國(guó)家“十三五”發展規劃綱要繼續将聚氨酯防水塗料列為(wèi)重點推廣發展品種。目前國(guó)内聚氨酯防水塗料主要由預聚體(tǐ)、增塑劑、無機填料、顔料、交聯劑、稀釋劑和助劑組成。預聚體(tǐ)由聚環氧丙烷多(duō)元醇(即PPG)和二異氰酸酯單體(tǐ)縮聚而成,其中(zhōng)聚醚多(duō)元醇國(guó)内品牌衆多(duō),主流廠家有(yǒu)撫順石化、天津石化三廠、藍星東大、萬華化學(xué)、一諾威等,常用(yòng)的異氰酸酯單體(tǐ)為(wèi)液化MDI(主要包括萬華的MI-50、basf的MIPS或MI-50)和TDI(主要包括萬華化學(xué)和巴斯夫的T-80);增塑劑為(wèi)氯化石蠟與鄰苯二甲酸酯類;無機填料主要為(wèi)微細碳酸鈣、滑石粉、高嶺土的一種或組合;交聯劑主要為(wèi)湘園化工(gōng)的MOCA;稀釋劑主要采用(yòng)芳烴溶劑,如S100或S150;助劑包括催化劑、分(fēn)散劑、消泡劑、潛固化劑等。
由于建築市場一直存在産(chǎn)能(néng)過剩問題,産(chǎn)品同質(zhì)化嚴重,競争激烈,出于成本因素考慮,大部分(fēn)廠家仍然采取不環保材料生産(chǎn)。首先是主要的生産(chǎn)原料甲苯二異氰酸酯(TDI),揮發性強,具(jù)有(yǒu)強烈的刺激氣味,有(yǒu)毒,對人體(tǐ)粘膜有(yǒu)刺激性,大劑量會引起粘膜充血,個别人會有(yǒu)過敏現象;其次是稀釋劑,在很(hěn)多(duō)小(xiǎo)城市或内陸省份仍然采取甲苯、二甲苯等有(yǒu)毒溶劑來降粘度;此外包括國(guó)家明令禁止的煤焦油還在偷偷地生産(chǎn)和銷售。如果使用(yòng)這些有(yǒu)害原材料生産(chǎn)的聚氨酯塗料用(yòng)在室内和地下空間,容易産(chǎn)生安(ān)全隐患和人身傷害事故。目前國(guó)内聚氨酯防水塗料采取間歇式生産(chǎn)方式,就生産(chǎn)設備而言,主流生産(chǎn)企業采取多(duō)級平台方式對生産(chǎn)工(gōng)藝進行拆分(fēn),一級平台為(wèi)配料和預分(fēn)散釜、二級平台為(wèi)脫水釜,三級平台為(wèi)聚合釜,這樣能(néng)提高産(chǎn)品生産(chǎn)效率和降低生産(chǎn)能(néng)耗;主要大宗原材料聚醚多(duō)元醇、增塑劑、稀釋劑和粉料的計量和輸送可(kě)以實現PLC控制,而助劑和異氰酸酯單體(tǐ)采取真空輸送或人工(gōng)料方式,這主要是異氰酸酯單體(tǐ)反應活性比較高,儲存期短,而助劑每次添加量太少,不适宜做儲罐儲存。采取PLC控制的好處是産(chǎn)品質(zhì)量穩定,生産(chǎn)效率高,但同時設備投入比較大,不太适合産(chǎn)能(néng)較小(xiǎo)的中(zhōng)小(xiǎo)企業。産(chǎn)量大的企業一般都采取槽罐車(chē)運輸加儲罐貯存原料方式,能(néng)節約很(hěn)大一部分(fēn)材料費用(yòng)。
随着市場聚氨酯防水塗料産(chǎn)品差異化的發展,對制造工(gōng)藝和生産(chǎn)設備也提出了新(xīn)的要求。江蘇凱倫建材雖然起步比較晚,但其憑借一款白色抗硫挂聚氨酯防水塗料迅速在市場打開影響力,成為(wèi)防水行業的一匹黑馬,抗硫挂聚氨酯防水塗料具(jù)有(yǒu)一定的觸變性,傳統的制造設備無法保障産(chǎn)品均勻分(fēn)散和正常出料,需要借鑒密封膠制造工(gōng)藝來進行設計生産(chǎn)線(xiàn),這也是凱倫産(chǎn)品的核心競争力所在。
2.4聚氨酯防水塗料的施工(gōng)應用(yòng)現狀防水工(gōng)程質(zhì)量好壞,施工(gōng)是關鍵,市場一直有(yǒu)“三分(fēn)材料七分(fēn)施工(gōng)”的說法。聚氨酯防水塗料傳統施工(gōng)工(gōng)法為(wèi)刮塗工(gōng)藝,該工(gōng)法對工(gōng)人技(jì )能(néng)要求較高,施工(gōng)效率也相當低。早在2012年,東方雨虹公(gōng)司與美國(guó)GRACO公(gōng)司聯合研究機械噴塗施工(gōng),經過多(duō)年來的開發應用(yòng),開發的Z45設備可(kě)噴塗所有(yǒu)的防水塗料,兼容性強,極大地提高防水塗料施工(gōng)高質(zhì)量和效率、降低人工(gōng)的勞動強度,其比刮塗形成的塗膜更緻密,附着力好。此外凱倫、科(kē)順等企業也陸續推出了聚氨酯防水塗料的噴塗施工(gōng)工(gōng)法,推動了防水塗料行業機械化施工(gōng)的普及率。
噴塗施工(gōng)代替人工(gōng)刮塗,在大型地鐵、礦山(shān)、隧道、橋梁等防水工(gōng)程等領域的廣泛應用(yòng),尤其是在異形面上施工(gōng)更能(néng)展示出機械噴塗的優勢。
在環保和安(ān)檢雙重壓力下,建築防水行業正在加快重新(xīn)洗牌和強者愈強的進程,随着市場先進技(jì )術的引進和合資企業的建立,外資企業帶來了科(kē)學(xué)的管理(lǐ)以及周到的售後服務(wù),為(wèi)國(guó)内的生産(chǎn)經營提供了學(xué)習和借鑒的機會。對許多(duō)企業而言,對國(guó)外先進技(jì )術不能(néng)僅停留在引進上,還要進行消化、吸收、創新(xīn),培養企業自身的核心競争力,今後聚氨酯防水塗料的發展動向包括以下幾方面:
(1)技(jì )術創新(xīn)會成為(wèi)未來競争的主要方式。随着人工(gōng)工(gōng)資的增長(cháng),開發能(néng)夠快幹、可(kě)一次達到施工(gōng)厚度的聚氨酯防水塗料,必将因為(wèi)節省施工(gōng)進度而收到市場的青睐;
(2)目前市場上大部分(fēn)聚氨酯防水塗料都是芳香族産(chǎn)品,不能(néng)直接暴露在大氣環境中(zhōng),随着維修市場的興起,可(kě)外露聚氨酯防水塗料會成為(wèi)未來零售渠道的新(xīn)寵兒;
(3)綠色環保是建築材料永恒的主題,從原材料篩選和工(gōng)藝改進着手,改變聚氨酯防水塗料的生産(chǎn)和應用(yòng)方式,開發水性化、粉末話、紫外光固化的低VOC塗料,切實保護好工(gōng)人和客戶的健康,保護好我們的環境。 随着國(guó)家傳統基建和新(xīn)基建的投資增長(cháng),防水材料也迎來了新(xīn)機遇。其中(zhōng)2019-2025年地鐵投資增速将達20%以上,據防水材料公(gōng)司經驗數據,地鐵建設主要為(wèi)地下工(gōng)程,其防水材料單耗較高,地鐵站台(每座)及地鐵隧道(每公(gōng)裏)使用(yòng)防水材料貨值分(fēn)别約150/100萬元。海綿城市的常見設計方案之一為(wèi)綠色屋面改造,其樓頂植被和混凝土樓面間需鋪設防水保護層。住建部規定至2030年,80%以上城市建成區(qū)面積須達到海綿城市目标要求,孕育着巨大的防水需求空間。地下管廊使用(yòng)壽命及安(ān)全性能(néng)受防水質(zhì)量影響較大,每公(gōng)裏防水材料單耗約3萬平米。至2020年,管廊試點城市已規劃建設裏程超2000公(gōng)裏,防水材料需求規模可(kě)觀。
未來幾年,受地下綜合管廊、軌道交通建設、保障性住房建設、既有(yǒu)建築升級改造等項目的拉動,防水行業在中(zhōng)短期内仍然出于中(zhōng)高速增長(cháng)階段,防水材料的需求必将會保持一定的增長(cháng)速度。此外,随着家裝(zhuāng)市場的建立和完善,以及維修市場的興起,做為(wèi)零售渠道主力産(chǎn)品的防水塗料在銷售市場增長(cháng)快速,也勢必帶動聚氨酯防水塗料的增長(cháng)。