高分子防水卷材的性能決定因素一般可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是高分子的合成，主要控制單體種類(lèi)和含量、平均分子量和分子量分布以及結(jié)晶分布等；另一類(lèi)是高分子的配方改性，主要控制各種高分子基材的搭配、填料、添加劑以及設(shè)備、工藝等。本文從基礎(chǔ)的聚烯烴彈性體的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，闡述分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)高分子防水卷材柔順性、加工性和焊接性等性能的影響。

01、分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與高分子防水卷材柔順性的關(guān)系

防水卷材的柔順性可以用硬度來(lái)表征，也可直接用彎曲模量來(lái)表征。聚烯烴類(lèi)材料屬于結(jié)晶型高分子，其柔順性主要取決于材料的結(jié)晶度，結(jié)晶度越低，材料越柔順。而聚乙烯和聚丙烯的分子規(guī)整度高，是硬制品，需加入其他不同的共聚單體來(lái)降低分子的規(guī)整度，提高柔順性。

分子嵌段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的聚烯烴彈性體達(dá)到了柔順性和耐熱性的統(tǒng)一，無(wú)論密度（結(jié)晶度）多低或者柔順性多好，它們的熔點(diǎn)始終保持在120 ℃左右。嵌段共聚的結(jié)構(gòu)使得分子的非晶區(qū)也很集中，材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以達(dá)到-60 ℃。這樣，基于嵌段共聚聚烯烴彈性體的TPO防水卷材，不僅具有和PVC防水卷材相似的柔順性，而且比PVC防水卷材具有好的耐高溫性和耐低溫性。

02、分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與高分子防水卷材加工性的關(guān)系

分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)高分子防水卷材的加工性具有重要的影響。以EPDM防水卷材為例，一般來(lái)講，卷材的加工性和力學(xué)性能是一對(duì)矛盾，EPDM分子量越大，卷材力學(xué)性能越好，但是加工性越差。可以通過(guò)分子量雙峰分布的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)化解這一對(duì)矛盾，使較高分子量的部分提供優(yōu)異的力學(xué)性能、彈性以及填料填充性能，而較低分子量的部分提供加工性能。

高分子防水卷材的加工就是對(duì)高分子熔體的剪切過(guò)程，這樣一個(gè)寬分子量分布設(shè)計(jì)，在低剪切時(shí)具有較高的黏度，即具有好的力學(xué)性能；在高剪切下具有更低的黏度，更易加工。

TPO材料同樣遵循上述規(guī)律，可以通過(guò)分子量的寬分布設(shè)計(jì)或者分子長(zhǎng)支鏈設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到防水卷材力學(xué)性能和加工性能的平衡。

03、分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與高分子防水卷材焊接性的關(guān)系

可焊接性是TPO防水卷材的一個(gè)突出優(yōu)勢(shì)。在施工中，由于工人的熟練度和經(jīng)驗(yàn)水平各有不同，TPO防水卷材需要具備很寬的可焊接窗口。高分子材料從嚴(yán)格意義上來(lái)講都是混合物，對(duì)于相同平均分子量的兩種高分子材料而言，分子量分布越寬，說(shuō)明其相對(duì)低分子量的組分含量越多，而這些分子量較低的組分會(huì)降低卷材的焊接強(qiáng)度。

與其他基于Ziegler-Natta催化技術(shù)的聚烯烴彈性體相比，基于INSITETM催化技術(shù)的彈性體分子量分布更窄，分子量較低的組分較少。在此基礎(chǔ)上，為了更進(jìn)一步擴(kuò)大卷材的可焊接窗口，可以將聚烯烴彈性體分子設(shè)計(jì)成為嵌段共聚物，如前文所述，一方面可以使卷材變得更加柔順，另一方面其熔點(diǎn)可高達(dá)120 ℃左右，且整個(gè)TPO防水卷材體系的各組分熔點(diǎn)差別不會(huì)過(guò)大。這兩方面的原因都使制得的TPO防水卷材的焊接變得更為容易，焊接窗口更大。