葛兆

　　葛兆：大家好，下面由我代表分会做2014年度的工作报告。本工作报告主要包括两部分，分别是2014年的工作总结和2015年的工作计划。

　　2014年单层屋面技术分会积极配合中国建筑防水协会的各项工作，顺利召开了分会的年会以及研讨会，并且积极组织单层防水卷材屋面技术规程等标准的培训工作。分会年会及研讨会，2014年中国建筑防水协会单层屋面技术分会暨第二届单层屋面技术研讨会在北京召开，来自全国百余位专业人士参加会议。

　　由于单层屋面分会首届领导机构任期已满，我们也按照分会章程进行了换届工作，审议通过了分会第二届领导机构名单。新一届会长和秘书长分别由吴经德和葛兆连任。防水协会的陈岳任副秘书长。白力伟、陈鸣松、陈玉山等15人当选为副会长。

　　去年年会上朱总也在致辞中详细阐述了单层屋面分会成立8年以来为推动我们单层屋面事业的发展所开展的工作和所取得的成绩，分析了行业发展面临的大好机遇，同时也指出了国内单层屋面技术与先进国家发展水平的差距，目前存在的问题和全行业今后共同努力的方向。

　　接着秘书长代表分会做了2013年度的工作报告，回顾了过去一年开展的工作，提出了2014年的工作重点。在技术研讨的环节，共有11位专家做了精彩的演讲，中国建材科研总院、苏州防水研究院院长羡总与大家分享了欧美单层屋面市场的现状，山东思达吴经德总结了无穿孔机械固定系统的技术特点以及在单层屋面方面的应用案例，上海金纬的徐凯介绍了高分子防水卷材设备市场现状和生产设备与工艺的关键技术，这也是第一次由装备制造商参加年会，并且做专题演讲。

　　除此之外，防水协会的尚华胜主任，也对单层技术规程的编制情况做了介绍。洛科威的张强主要介绍了防火材料、岩棉，GAF的刘钊介绍了TPO。重庆的杜拉普鲁夫的萨宾娜女士介绍了可焊接硫化三元乙丙橡胶在工程中的应用。上海卡莱森泰的郑刚领介绍了PIR保温板。西卡渗耐的杨渊介绍了PVC卷材在屋面翻修项目中的应用技术做了介绍。

　　第二，政策及标准。《防水卷材屋面用机械固定件》，住建部发布了《归口工业产品行业标准制修订计划的通知》，该标准由中国建筑防水协会负责组织有关单位制定。5月13日，我们在北京召开了第一次固定件的行业标准编制组成立和工作会议，对工作进行了分工。

　　《单层防水卷材屋面工程技术规程》JGJ/T316-2013已批准并于2014年6月1日正式实施。

　　第三，技能培训和技能大赛。分会会员企业通过培训，巩固了PVC卷材的施工技术。9月23到26日，协会联合中国建材检验认证集团苏州有限公司在江苏凯伦培训学校举办了“高分子防水卷材施工技能培训”，学员来自全国17家防水企业，共29人。此次培训围绕高分子防水卷材的基础知识、适用特点、相关产品标准、工程技术规范、施工机具、施工方式、节点处理、现场实操演示等，通过考核的学员将获得国家人社部颁发的初级或中级防水工国家职业资格证书。

　　美国屋面工程协会的培训，去年10月协会专门邀请了来自NRCA的首席培训师约翰斯盖尔，以及资深培训师威廉姆赛泰因梅茨来华进行25天系列职业技能培训，分别为协会、雨虹、科顺和德生举办4场培训班。培训内容包括SBS改性沥青卷材、自粘卷材和PVC卷材。“联盟杯”全国建筑防水行业职业技能。初赛在11月13日、14日在苏州举行，共有29名选手参加。11月27、28日在全国职业技能培训中心九支队伍参加“联盟杯”全国建筑防水行业职业技能大赛。其中李军、苗俊伟、吴勇分别获得冠亚季军，获“防水技师”国家职业资格。李军荣获“中国屋面防水大师”称号，这是我们第二个防水大师。

　　2015年工作计划：

　　第一，继续办好2015年分会年会和技术研讨会，配合协会制定《防水卷材屋面用机械固定件》的制定工作，继续参与单层屋面培训和行业教育工作，配合防水协会和苏州院做好防水工、操作工、检测工的培训工作，积极参与协会组织的职业技能大赛，积极配合防水协会和行业日常工作，反映和服务于会员单位的需要和诉求，做好防水协会和会员单位的桥梁。

　　今天我们在下午最后一个议程是关于单层屋面工程质量事故的判定及保险制度的探讨。这是一个开放性的讨论，希望能够集思广益，目的也是防患于未然，为单层屋面更长远的健康发展大家出谋划策。

　　下面开始第九届单层屋面技术研讨会，今天上午有四个题目。第一位发言者是王文斌，他发言题目是“哈克转矩流变仪在高分子防水材料配方研究与优化中的应用”。王文斌，中国建筑材料科学研究总院苏州防水研究院高分子材料研发工程师，现在从事TPO、PVC等高分子防水卷材的研发和运用工作，负责流变仪的管理及使用，大家欢迎。

　　王文斌：大家好。可能很多人不太了解哈克转矩流变仪，因为这个设备是羡总在两三年前，为了提高我们国内高分子的水平，特意花200多万引进的一台设备。我今天很简单的讲一下这个设备的功能，希望大家听的时候仔细想一想，看看这台设备能够为你们企业做什么事情，如果有兴趣的话，我们接下来可以交流一下。

　　主要的内容有五个部分。其中前四个部分主要是关于设备的介绍，整个系统的概述，以及密炼机和单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。什么是转矩流变仪呢？最重要的两个字就是“流变”，因为高分子材料我们去做加工也好，做实验也好，很多时候我们可能用的实验室的设备只是挤出机或者密炼机，或者平板硫化机或者二滚等等，但是这些东西是没有办法去测试流变性能的。哈克转矩流变仪的特点在于什么呢？它把整个高分子流变性和配方、工艺、性能通过流变的性能把它们结合起来。

　　我们来看一下转矩流变仪设备，其实它是积木式的设备，这里面有一个主机叫驱动单元，这个驱动单元跟电脑相连接，驱动电源上面有一个非常精密的传感器，就是转矩，我们有的时候叫扭矩。这个扭矩传感器可以直接在电脑上显示。我们可以把密炼机跟驱动单元相连，或者单螺杆跟它相连，或者双螺杆跟它相连。这相当于是三套试验设备，这三套试验设备的核心就在于有一个流变的测试系统。小型线和大型线几乎是一样的。在小型线上能够成功的话，我们就可以在生产上放大，有很大的相关性。

　　此外，小线跟大线还有一个区别，小线的好处就在于小线有很多传感器是大线所没有的，刚刚我们看到有三台设备，实际上这么想，我们这套系统不是一台设备，而是三台设备，有一个密炼机的功能，密炼机可以进行混料，还有一个功能是单螺杆挤出机，另外是双螺杆挤出机的功能。我们的设备如果是单螺杆的生产线的话，我们可以直接在这里面用单螺杆的线进行模拟或者生产，如果是双螺杆的话，也可以接双螺杆的设备。

　　这里面还包含了一个非常精密的流变系统，现在做一个调查，我们企业实验室里面，有单螺杆试验线的能举一下手吗？我想做一个调查。我看到有好多企业。我想知道你们单螺杆试验线一个小时产量是多少，需要的样品量是多少？一小时能做多少公斤？100公斤。那你知不知道哈克转矩流变仪一小时能做多少公斤？我们大家可以猜一下，我们哈克转矩流变仪一小时能做一到两公斤。这就给我们带来什么样的好处呢？它的用量是非常非常少的，假如我们做一个配方去优化的时候，要去做一百个配方才能把数据优化好，你至少要50公斤才能得到一个稳定的母例，而我们一公斤就可以得到一个稳定的母例。相当于我的研发费用原料成本只是你的1/50。

　　它的系统在于这里面刚刚看到它是有三套设备，这个图就是一个密炼机的组合，下面这个图是单螺杆挤出机的组合，它可以做一个混合的功能，可以做测试毛细管流变的功能。首先看一下密炼机的应用，密炼机是在密闭过程中加热、加压、塑炼的过程。通常情况下TPO会有四五种或者五六种成分，把它混合好之后从这里加进去，我们可以设定腔体的温度和转速，可以混合得非常均匀。除了提供混合的功能之外，最核心的就是流变功能，我们这个转子在转动过程当中，肯定会受到物料对它的阻力，这个阻力反映的就是这个物料的黏度。阻力大小就是扭矩大小，这边有温度计，我们可以得到扭矩和温度的数据。我们防水行业里面主要用到两种转子，一类是热塑性的轧辊转子。另外一个是做橡胶，比如三元乙丙的配方。这是挤塑板，里面有两个转子，另外一个板里有空腔，从空腔里加进去，这个班子是可以加热的，然后搅拌、混合，拿出来之后就像这样的图，可以用刮刀把它刮下来。优点是用量非常少，一次只有40到60克用量。这就提供了简单混合的功能，把所有料都加进去，用平板硫化机进行压片，像我们做力学性能、低温性能、老化性能等等，混合了样品就可以直接进行压片，进行测试。我们做一组实验只需要五分钟就可以了，所以我们一天可以做很多种配方。我们可以优化选择TPO种类、抗氧剂、抗紫外线剂等等，可以很快就得出结果。

　　它最核心的就是流变功能，这是实际流变的数据，我给大家展示的是重复性的实验，样品都是FD45的样品，同样的样品，在同样条件下，平衡转矩是完全重合的。可以为我们进行精密的分析奠定了基础。

　　根据物料不同，有四种曲线。第一种是热塑性曲线，第二种是PVC干混料和PVC稳定曲线和树脂交联和降解曲线。

　　热塑性树脂混炼曲线，最主要是平衡转矩，最低点就是平衡转矩，不同的物料，因为本身物料的性能决定了这个平衡转矩的大小，所以对每一个配方基本都会有这样一个自己特征的曲线。比如TPO和PP共混，从上到下是PP含量依次增加，和PP排号有关系，这种排号是低于TPO的黏度，所以PP加的多的话，扭矩变小，阻力变小，只要给定一个配方，就有一个流变的曲线。同时混的样品可以进行压片，压完片之后，相当于我们建立起一个桥梁，我们把一个流变性能跟压片后测得的实际性能，有一个桥梁连接的作用。我们这两年以来，就做了大量配方，每天都在做，可混不同的比例，混不同的排号，去验证一个方面是实际性能，一个方面是流变性能的数据。这是它第一个基本功能。

　　第二个是PVC干混料。PVC比较复杂，V点是熔融点，F点是熔融结束的点。V点到F点的距离就是它的熔融时间。不同的配方、不同的螺杆，需要专门的调节，有一个适应性的问题。

　　第三个是PVC稳定曲线。哈克转矩流变仪是一个标准的测试方法，前半截都是一样的，到了O点它的扭矩开始上升了，为什么呢？因为PVC一旦分解的话，会凝胶化，会胶连，会导致黏度变大，所以曲线往上面走，阻力增大。通过这里就可以看到，到底应该加多少稳定剂就够了。我们可以精确的评定到底多少稳定剂够用，加什么类型的。

　　简单总结一下，转矩绝对值和波动的意义到底是什么。密炼机转矩绝对值直接反映了物料熔融情况和表观黏度大小，也反映了机器功率消耗的高低。转矩变化一方面反映了加工过程中物料黏度随着时间的变化，另一方面也反映了物料混合均匀程度的变化，比如什么时候达到平衡的转矩。当物料内部发生变化的时候，比如发生物理或者化学变化的时候，转矩肯定会发生显著改变。这个设备能够给我们带来很多想象的空间，可以实现我们自己的很多实验室里面快速实验的功能。

　　我们简单来看一下第二部分和第三部分。单螺杆挤出机，和我们正常的螺杆挤出机从外观上看是一样的，只是缩小版。但是不同的地方在于这个黄圈圈，里面有很多传感器的孔，比我们传感器的孔多得多。我们看我们的单螺杆挤出机，很多时候是看电流，但其实电流是很不准确的，我们这里就提供了一个非常精确的转矩的测试结构。我们的螺杆大概是19毫米，非常小，我刚刚跟大家做一个调查，说你们能做多少。我们一个小时做一到两公斤就挺多了。

　　这是一个毛细管的流变测量，我们在实验室是用单螺杆进行测量的，物质的流变性能是它的本质特性，不同物质流变性能都是很不一样的，怎么来测量这个性能呢？而且这个流变性能对于别的可能还好一点，但是对于我们高分子加工的时候是非常重要的，因为什么？因为我们可以看到，这里面是两个初始黏度一样的溶液，这是牛顿流体，这是聚合物流体。如果对于聚合物流体会有一个流向的曲向，这个曲向会导致流速降低。所以它的黏度是剪切变稀，对我们高分子加工有很大的影响。比如同样的配方，在不同的转速下，在不同的温度下，可能得到的片材都会有质量上的差异。这就是不仅跟配方有关，还跟工艺有关系。这是我们用毛细管黏度测量的，测量方法也非常简单，完全用电脑控制。模头这块有一个压力传感器，可以切换成剪切应力，挤出量可以换算成剪切速率，剪切应力除以剪切速率就是它的黏度。这是实际测试中的曲线，我们不管改变螺杆的转速，剪切速率就会改变，剪切速率改变之后，压力等等都会改变。我们搜集一系列数据，最后我们目标是得出这样的图形，这就是黏度曲线的图。这里面是剪切变稀的结果，这个剪切速率其实对应我们的螺杆转速，不同的螺杆转速就得到不同的黏度。所以说这个黏度不同，将来加工的时候，卷材的状态肯定是有区别的。

　　我们在实验室里面通常也有一个装置，可能大家实验室都有，就是熔融指数仪。熔融指数仪相当于毛细管流变仪最简单的模式，剪切速率在10以下。而我们实际螺杆加工的时候，都在100到10000的数据，所以毛细管流变仪得到的曲线，跟我们实际加工有更完美的相关性。

　　毛细管流变简单来说，它是一个绝对的指标，对于一个给定的物料，这个值就是确定的，反映了材料加工性能。很多时候他们卖改性塑料的时候，如果你跟他要，他都会给你黏度指标。还可以做产品质量控制的指标。另外，这是连续的测量过程，非常快，而且测量的过程接近于生产，当你一个黏度确定了，基本上加工工艺等各个条件基本也是可以确定的。

　　双螺杆挤出机。双螺杆挤出机跟我们实际的双螺杆基本上是一样的，这是一个模头。我们仔细看，它的模头是这样的，我们单位配备了两个模头，一个是五厘米宽的，还有一个是十厘米宽而且是厚度可调的模头。我们直接把俩加到挤出机里面，就可以直接出片了。这个功能非常诱人，出片之后，就可以模拟出实际当中加工出现的问题。比如有的厂家问我们，我们收缩的太厉害，比如你想出片材，本来出来来米宽的，结果你一拉，变成一米八了，或者有时候会有卷边或者表面不光滑等等，这种实际出现的问题，在这种设备里面都能直观模拟得到，不仅可以模拟得到，而且这里的扭矩指标比电流更精密，还有压力等等，还可以外接很多传感器，对很多生产过程进行监控。

　　我以前是做改性塑料的，我在防水行业算是一个新人，我是一直在做高分子加工的工作，但是像我们原来的时候没有哈克转矩流变仪的时候，我们遇到的很多很多问题都没有办法解决。但是如果有了这样一个设备，第一个是你能非常快速，给你的数据非常多，用料非常省。前一段时间我们在大线上做了一次生产，我们一次用了1.2吨的料，但是在我们小线上做一次模拟才用一公斤就可以了。1.2吨跟一公斤的差距非常大，1.2吨怎么也要两万块钱，加上电费，在大线上生产一次，要两万多块钱。但是我们在小线上生产一次，加上电费才不到一百块钱。所以这里面可以给我们很多数据，对配方进行详细优化。

　　还有一个好处是，这里面不仅可以接单螺杆，双螺杆也可以接模头。比如这个图是很粗糙的TPO，这边就很光滑。我们在大线上做也是很粗糙的，就是当我们生产上出现很多问题，在这边就可以直接看到，可以快速调整配方、调整工艺，能得到我们想要得到的结果。

　　我简单进行一下总结。到底可以感什么呢？第一，可以共混样品，而且混得更快，并得到流变数据。第二，可以模拟生产，得到的数据非常多。第三，可以质量控制，比如毛细管流变仪，对质量可以有控制。第四，温度、转速对加工行为的影响。

　　平常我们是怎么做的呢？首先进行配方设计，比如今天我们想做一个TPO的配方，因为TPO会牵扯到四五种或者五六种原料，每一种原料加多少合适，到底选哪一个排号合适，比如阻燃剂、填料等等要加多少。所以我们有一个多因素、多水平的设计表格，这里面的实验是成百个实验。我们前阶段做了一百多个实验，我们下一步是在密炼机里混料，我们刚才看到密炼机里混料把它混成均匀的一团，下一步是平板硫化机进行压片，我们去测一个实际的性能。在性能测试之后，会得到拉力、紫外老化、热老化、低温、焊接等等，压了片之后都可以进行测试。测试了之后，得到了结果，必然会得到一个相对完美的配方。也有可能有几个最优的数据，我们把这几个最优的数据拿出来之后，把这些配方进行小试的模拟，在双螺杆线上或者双螺杆线上，只花一两公斤的样品，可以得出实际的性能。