Главная / ЭПДМ-мембраны: история и современность

ЭПДМ-мембраны: история и современность

Интернет-журнал «Кровли» представляет перевод статьи «The Evolution of EPDM Roofing Technology», опубликованной в журнале Roofing Contractor в августе 2017 года.  

ЭПДМ – высокоэластичный материал для производства кровельных мембран, широко применяющийся на плоских кровлях в США и во всем мире. Материал синтезируется из двух компонентов – этилена и пропилена, получаемых из природного газа и нефти.

ЭПДМ доступен в белом и черном цвете, в двух вариантах толщин – 1,1 и 1,5 мм. Его полотнища могут иметь ширину от 2,3 до 15,2 м. Мембраны из ЭПДМ используются в клеевых кровельных системах, механически закрепленных, а также в балластных кровлях, где швы проклеиваются жидкими герметиками или специальными лентами.

Однослойные ЭПДМ-мембраны, первое упоминание о которых относится к 1962 году, стремительно обрели популярность в 1970-хх, когда эмбарго на ввоз нефти с Ближнего Востока завысил цену на битумные материалы и понизил их качество. ЭПДМ быстро стал востребованным благодаря своей исключительной устойчивости к граду, УФ-излучению и механическим воздействиям. Эти свойства обусловлены химическим строением полимера, имеющего многочисленные мостиковые соединения между отдельными цепями, а также склонностью исходного сырья поглощать ультрафиолетовое излучение.

С самых первых дней существования этого материала его компоненты непрерывно улучшались, сделав современные ЭПДМ-системы намного более прочными, чем раньше.  Есть 4 области, в которых произошли основные измения:

Качество швов

В 1970-хх годах для обезжиривания и сшивания мембран использовался «белый газ»- жидкое нефтяное топливо и клеящие ленты на основе неопрена. Однако неопрен способен разлагаться и терять свои свойства при длительном воздействии воды. Несмотря на то, что большинство ЭПДМ-систем обеспечивает положительный дренаж, небольшие островки воды на крыше всегда имеются.

В середине 1980-х для очищения области шва был разработан состав на основе бутилового полимера. Этот продукт невосприимчив к воде, однако процесс сшивания полотнищ по-прежнему имел несколько стадий. Качество швов зависело от мастерства рабочих и условий монтажа.

Ситуация сохранялась в течение еще 20 лет, после чего появились праймеры и двухсторонние клеящие ленты. Эти продукты заметно упростили процесс сшивания и сократили ошибки персонала. Чем меньше вариативности в процессе, тем стабильнее результат.

Приблизительно в 2005 году сшивание было поднято до следующего уровня с появлением ЭПДМ-полотен с фабрично нанесенными клейкими полосами. В них праймер и клеящая лента заранее нанесены на одну из сторон мембраны в заводских условиях. Этот прорыв в технологиях еще более упростил монтаж и улучшил качество швов, так как подрядчикам необходимо было всего лишь соединить между собой два листа с помощью специального ролика.

Эта методика не только увеличила на 65% продуктивность сшивания, но и улучшила качество шва настолько, что по данным «Карлайл Синтек»  (Carlisle Syntec) количество гарантийных случаев, связанных с дефектами шва уменьшилось на 80%.

Способы фиксации мембраны

В начале своей истории для того, чтобы зафиксировать мембрану на кровле использовали деревянные рейки, а для закрепления материала на парапете- прямые уголки. В балластных крышах — этот тип крыш был особенно популярен в 1970-е годы — мембрана лежит свободно и может смещаться. Все кровельные мембраны сжимаются со временем, и в балластных системах сила сжатия передается от периметра к центру кровли. Деревянные полосы хорошо работают пока новые, но через некоторое время они рассыхаются, головки крепежных элементов выскальзывают и мембрана начинает «отходить» от стены.

Деревянные рейки со временем были заменены экструдированными резиновыми/пластиковыми полосами, которые более устойчивы к действию окружающей среды, но они по-прежнему не могли удерживать головки крепежей в больших по площади балластных кровлях, и соединение оставалось непрочным.

В 1989 компания Карлайл ввела в обиход универсальную деталь RUSS (Reinforcing Universal Securement Strip), в которой полоса армированной ЭПДМ-мембраны шириной 15 см удерживалась с помощью крепежных элементов и  металлических пластин шириной 5 см.

Для соединения детали с основным полотнищем используют те же вещества, что и для сшивания полотен.  Потребовалось три года активного маркетинга и повышения информированности участников рынка и потребителей кровельных мембран, чтобы убедить подрядчиков применять эту революционно новую деталь, однако, это возымело отличный эффект и такие детали активно используются до сих пор.

Повышение сопротивляемости проколам

Сопротивление проколу ЭПДМ значительно увеличилось со времен первых мембран. В начале на рынке царила неармированная мембрана толщиной 1,15 мм, позже рынок перешел на более прочную мембрану толщиной 1,5 мм.  Более тонкая неармированная мембрана была экономичнее и она обеспечивала приемлемый уровень защиты от погодных воздействий, однако, по сопротивляемости проколам она заметно уступала более толстой мембране.

В середине 1980-хх годов, откликаясь на запросы рынка, производители ввели в ассортимент мембраны, армированные стеклохолстом. В результате армирования сопротивление проколу 1,5-миллиметровой мембраны возрастает на 50%. Единственный минус во внутреннем армировании — сокращение толщины погодоустойчивого материала над армирующим слоем, ведь толщина армирующего слоя — 0,5-0,6 мм и он находится в середине мембраны.

В 1996 году была изобретена мембрана с внешним армирующим слоем — с флисовой подложкой, она характеризуется самым высоким сопротивлением проколу. Для мембраны толщиной 1,5 мм наличие флисовой подложки увеличивает сопротивление проколу на 300%. И, поскольку это армирование внешнее, толщина мембраны остается неизменной — ровно 1,5 мм над подложкой.

Если по каким-либо причинам, мембрана с армированием неприемлема, у подрядчиков есть еще один вариант — можно использовать самую толстую мембрану на рынке, толщиной 2,3 мм, которая в два раза более устойчива к проколу чем исходная мембрана толщиной 1,1 мм.

Совершенствование деталей примыканий

Детали для дополнительной гидроизоляции проходок и примыканий с 1962 по 1980-е изготовлялись из неопрена. Этот материал хорошо формуется и режется, но его устойчивость к УФ-излучению ниже, чем у ЭПДМ, со временем он приходит в негодность

Детали из невулканизированного ЭПДМ начали применять в середине 1980-хх годов. Они обладают гораздо большей устойчивостью к погодным условиям. Линейка дополнительных аксессуаров — внутренних и внешних уголков, «фартуков» для гидроизоляции выходов труб и т.д. быстро стала популярной. Сегодня эти детали изготавливают из ЭПДМ толщиной 1,5 мм и ламинируют слоем 0,7 мм вулканизированного адгезива для достижения толщины 2,25 мм. Эта добавочная толщина обеспечивает надежность и долговечность деталей.

В 1992 для повышения долговечности, стойкости к УФ — излучению и погодным явлениям, детали стали делать из вулканизированного ЭПДМ. С введением в обиход кровельщиков детали RUSS появилась возможность организовать надежный и эффективный переход полотнища мембраны на парапет.

ЭПДМ: испытанный временем

Подводя итог, можно сказать, что сегодня ЭПДМ имеет отличную репутацию как долговечный материал, устойчивый к погодным воздействиям. Технический прогресс позволяет совершенствовать отдельные элементы мембранных кровельных систем, делая их, в целом, еще более надежными.