11第十一章合成高分子材料

建筑工程系,Department of Building Engineering,建 筑 材 料,课 程,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第十一章合 成 高 分 子 材 料,2010.12,本章教学目标,熟悉塑料、胶粘剂、建筑涂料的组成、品种、特点及应用。,定义：,以高分子化合物为主要原料加工而成的制品称为合成高分子材料。,建筑工程中通常用到以下三类：,建筑塑料以人造的或天然的高分子化合物为主要原料，在一定温度和压力下塑制成型，且在常温下保持形状不变。塑料在建筑领域中主要用作装饰与装修材料。,胶粘剂能够直接将两种材料牢固地粘结在一起的材料。,涂料能涂覆于物体表面并在一定条件下形成连续、完整膜层的材料。,第一节 建筑塑料及其制品,一、塑料的组成和分类,二、塑料的特点,三、常用的建筑塑料及其制品,一、塑料的组成和分类,（一）塑料的组成,单组分塑料：仅含有合成树脂；,多组分塑料：还含有填充料、增塑剂、硬化剂、着色剂以及其他添加剂。,1,合成树脂,合成树脂是塑料组成材料中的基本组分，简称树脂。,树脂在塑料中主要起胶结作用，它不仅能自身胶结，还能将其他材料牢固地胶结在一起。,塑料的主要性质取决于所采用的树脂。,塑料的名称也是按其所含树脂的名称来命名的。,树脂是有机高分子化合物，是由低分子量的有机化合物（单体）经聚合反应或缩聚反应生成。,树脂的分子结构一般分为线型结构（直线型、枝链型）和体型结构（网状结构）。,聚合反应（又称加聚反应）：建筑塑料中常用的聚合树脂有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯等。,缩聚反应（又称缩合反应）,建筑塑料中常用的缩聚树脂有：酚醛树脂、脉醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、聚醋树脂等。,2,填充料,填充料是建筑塑料中的重要成分，按一定的配方在建筑塑料中加入填充料，可以增加制品体积，降低成本（填充料价格低于合成树脂），提高强度和硬度，增加化学稳定性，改善加工性能。,3,增塑剂,增塑剂可以提高建筑塑料可塑性和流动性，使其在较低的温度和压力下成型；还可以使塑料在使用条件下保持一定的弹性、韧性，改善塑料的低温脆性。,4,硬化剂,硬化剂又称固化剂或熟化剂，主要作用是促进或调节合成树脂中的线型分子交联成体型分子，使树脂具有热固性，提高强度、硬度。,5,稳定剂,稳定剂在建筑塑料加工过程中起到减缓反应速度，防止光、热、氧化等引起的老化作用，在使用过程中，可以避免过早发生降解、交联等现象，提高制品质量、延长使用寿命。,6,着色剂,加人着色剂可使塑料具有鲜艳的色彩和光泽。,可分为有机和无机两大类。,对着色剂的要求是：色泽鲜明、着色力强、遮盖力强、分散性好、与塑料结合牢靠、不起化学反应、不变色等。,7,其他添加剂,为使塑料能够满足某些特殊要求，具有更好的性能，还需要加人各种其他添加剂。,如抗氧剂、紫外线吸收剂、防火剂、阻燃剂、抗静电剂、发泡剂和发泡促进剂等。,（二）塑料的分类,按树脂的合成方法可分为,聚合物塑料,和,缩聚物塑料,。,按照受热时所发生变化的不同，分为,热塑性塑料,和,热固性塑料,。,二、塑料的特点,建筑塑料与传统建筑材料相比，具有以下优良性能：,（一）表观密度小，比强度大,（二）加工方便,（三）化学稳定性良好,（四）电绝缘性优良,（五）导热性低,（六）富有装饰性,（七）功能的可设计性,缺点,:,此外塑料具有弹性模量小、刚度差、易老化、易燃、变形大和成本高等。,三、常用的建筑塑料及其制品,（一）热塑性塑料,1,聚乙烯塑料（,PE,）,在建筑工程中，主要用于防水、防潮材料（管材、水箱、薄膜等）和绝缘材料及化工耐腐蚀材料等。,2,聚氯乙烯塑料（,PVC,）,硬质聚氯乙烯塑料机械强度高、抗腐蚀性强、耐风化性能好，在建筑工程中可用于百叶窗、天窗、屋面采光板、水管和排水管等，制成泡沫塑料，也可作隔声、保温材料。,软质聚氯乙烯塑料材质较软，耐磨擦，具有一定弹性，易加工成型，可挤压成板、片、型材做地面材料和装修材料等。,3,聚苯乙烯塑料（,PS,）,聚苯乙烯在建筑中主要用来生产水箱、泡沫隔热材料、灯具、发光平顶板、各种零配件等。,4,聚丙烯塑料（,PP,）,聚丙烯常用来生产管材、卫生洁具等建筑制品。,5,聚甲基丙烯酸甲酯（,PMMA,）（有机玻璃）,在建筑工程中可制作板材、管材、室内隔断等。,（二）热固性塑料,1,酚醛塑料（,PF,）,在建筑上主要用来生产各种层压板、玻璃钢制品、涂料和胶粘剂等。,2,聚酯树脂,常用来拉制成纤维或制作绝缘薄膜材料、音像制品基材，以及机械设备元件和某些精密铸件等。,3,有机硅树脂（,SI,）,耐高温、耐水，可用作防水及防潮涂层，并在许多防水材料中作为憎水剂；具有良好的电绝缘性能，可用作绝缘涂层；具有优良的耐候性，可做耐大气涂层。,4,玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢）,可以同时作为结构和采光材料使用。,（三）常用的建筑塑料制品,1,塑料门窗,全塑料门窗、喷塑钢门窗和钢塑门窗,全塑料门窗,钢塑门,2,塑料管材及管件,塑料管材按用途可分为受压管和无压管；,按主要原料可分为聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管、,ABS,管、聚丁烯管、玻璃钢管等；,还可分为软管和硬管等。,塑料管材的品种有建筑排水管、雨水管、给水管、波纹管、电线穿线管、天然气输送管等。,3,其他常用塑料制品,壁纸（普通壁纸、发泡壁纸和特种壁纸）,塑料地板,塑料饰面板、塑料薄膜,第二节 树脂胶粘剂,定义：,树脂胶粘剂是一种有粘合性能的物质，它能将木材、玻璃、橡胶、塑料、织物、纸张、金属等材料紧密粘结在一起。,一、树脂胶粘剂的组成、分类,（一）树脂胶粘剂的组成,胶粘剂是由多组分物质组成的，起粘结作用的基本组分是粘剂，为了使胶粘剂具有更好的粘结效果，一般还要加人某些配合剂。,（二）胶粘剂的分类,二、影响胶粘强度的因素,胶粘强度是指单位胶接面积所能承受的最大荷载。,影响胶粘强度的因素很多，主要有,胶粘剂的性能,（如粘剂的分子量、分子空间结构、极性、黏度和体积的收缩等）、,被粘材料的性质,（如被粘材料的组成和粘结表面结构等）、,粘结工艺和施工环境条件,（如粘结的温度、压力、环境湿度、干燥时间、被粘材料表面加工处理及胶层厚度等）等。,三、常用的树脂胶粘剂,（一）聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂,建筑工程中可用于胶结塑料壁纸、墙布、玻璃、瓷砖等，还能和水泥复合使用，可显著提高水泥材料的粘结性、耐磨性、抗冻性和抗裂性等。,（二）环氧树脂胶粘剂,在建筑工程中，环氧树脂胶粘剂用于金属、塑料、混凝土、木材、陶瓷等多种材料的粘结。,（三）聚醋酸乙烯乳液胶粘剂,建筑工程中广泛用于粘结各种墙纸、木材、纤维等，也可用于陶瓷饰面材料的粘贴。,（四）酚醛树脂胶粘剂,用于粘结非金属、塑料等。,（五）聚氨酯胶粘剂,在建筑工程中主要用于粘结钢、铝、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、木材等。,第三节 涂料,涂料是指涂刷于建筑物表面，能与基体材料很好粘结，形成完整而坚韧保护膜的一类物质。,涂料的主要作用是装饰和保护建筑物。,具有工期短、工效高、工艺简单、色彩丰富、质感逼真、装饰效果好、造价较低、维修方便、更新方便等优点，应用十分广泛。,一、涂料的组成,（一）主要成膜物质,主要成膜物质即胶粘剂或固着剂，是决定涂料性质的最主要组分，有单独成膜的能力，也可粘接其他组分共同成膜，它的作用是把各组分粘结成一体，附着于被涂基层表面形成完整而又紧韧的保护膜。,干性油、半干性油、不干性油、天然树脂、人造树脂、合成树脂。,（二）次要成膜物质,次要成膜物质主要包括颜料和填充料，它不能离开主要成膜物质单独形成涂膜，它必须依靠主要成膜物质的粘结而成为膜的一个组成部分。,（三）辅助成膜物质,辅助成膜物质不能构成涂膜或不能构成涂膜的主体，但对涂料的成膜过程和成膜质量影响很大，对涂膜性能也有影响。辅助成膜物质包括溶剂和辅助材料。,二、涂料的分类,按使用部位可分为外墙涂料、内墙涂料、地面涂料、顶棚涂料等；,按涂膜厚度分为薄涂料、厚涂料、砂粒状涂料等；,按使用功能可分为防火涂料、防水涂料、防霉涂料、防结露涂料等；,按所用的溶剂分为溶剂型涂料和水性涂料；,按主要成膜物质的化学组成可分为有机高分子涂料、无机高分子涂料和复合高分子涂料。,（一）有机涂料,1,溶剂型涂料,2,水溶性涂料,3,乳液型涂料,（二）无机涂料,（,三）复合涂料,三、涂料的选用,涂料总的选择原则是：,装饰效果好，经久耐用，经济合理。,通常需要考虑的因素有：,（一）工作环境,建筑物各装饰部位所处的工作环境不同，对涂料的耐水性、耐候性、耐污染性和耐冻融性及隔声、防潮等性能的要求也不相同，应根据实际需要选择不同的涂料以满足需求。,（二）基层材料,涂料需涂抹在不同的基层材料上，如混凝土、水泥、砂浆、木材、钢材和塑料等，因此选用时必须考虑被涂层材料的性质。,四、常用的建筑涂料,（一）内墙涂料和顶棚涂料,1,聚乙烯醇水玻璃涂料（商品名称“,106,内墙涂料”）,2,聚乙烯半缩醛涂料（商品名称“,803,内墙涂料”）,3.108,耐擦洗内墙涂料,4,毛面顶棚涂料,（二）外墙涂料,1.104,外墙涂料,2,乙,-,丙乳胶漆,3.KS-82,无机高分子外墙涂料,4,氯,-,酯,-,丙乳液涂料,