建筑塑料——2010.4.11.ppt

1、2 .建筑塑料，本章主要闡述建筑塑料的分類、特點、發(fā)展現狀和前景、常用樹脂和助劑、處方設置修訂原理、成型加工的基本方法和設備、常用建筑塑料制品等。 要求學生掌握常用的樹脂、助劑及成型加工的基本方法和設備，了解處方設置修訂及原料選擇原則，常用的建筑塑料制品。 本章內容，2.5常用建筑塑料制品，2.2建筑塑料的基本成分，2.3建筑塑料的配方設定修訂原理，2.4成形加工的基本方法和設備，2.1建筑塑料的概要，2.1建筑塑料的概要，建筑塑料和建筑工程所使用的各種塑料和制品， 即利用高分子材料的特性，使高分子材料成為新材料：建筑塑料可以代替木材、部分鋼材、混凝土等傳統建筑材料。 按產品使用的原料種類分類

2、按產品適用的建筑部位名稱分類，按產品在建筑上發(fā)揮的功能結合建筑部位分類。 2.1.1建筑塑料分類，2.1.2建筑塑料的特點，建筑塑料不僅可以代替大量鋼材和木材，而且具有一些傳統建材無法模仿的優(yōu)良性能，其優(yōu)點有：1 .優(yōu)良的加工性能，2 .輕量性，3.2 3 .蠕變性(塑料剛性小)、4 .熱伸縮性、塑料建材也有限度，有的限制其應用，有的采取制造和應用必要的措施可以防止，建筑塑料的世界產量超過1200萬t/a，處于塑料工業(yè)使用量的第二位1980年代以來，以平均每年4.6%的速度增長。 我國的建筑塑料從20世紀70年代開始發(fā)展迅速，特別是進入21世紀以來，以每年8%左右的速度增長。 目前，全國塑料制

3、品年產量為1500萬t/a左右。 2.1.3建筑塑料的現狀和前景，近年來，我國塑料建材行業(yè)加快了研發(fā)和普及的步伐，技術水平穩(wěn)步提高，特別是塑料型材、管材已進入穩(wěn)定成熟的成長期。 隨著中國房地產業(yè)的快速增長，國家對基礎設施的投入增大，中國塑料建材已經成為塑料行業(yè)中僅次于包裝的第二大支柱產業(yè)，年均增速超過15%。 目前，塑料建材產業(yè)已經成為我國重要的經濟增長點，國家也給予了很多政策支持。2.1.3建筑塑料的發(fā)展現狀和前景，合成樹脂：合成樹脂是塑料的主要成分，其質量占塑料的40以上，在塑料中發(fā)揮膠著作用，決定塑料的硬化性質和工程性質。 2.2建筑塑料的基本成分，添加劑：所謂添加劑，是指塑料的成形容易

4、、塑料的使用溫度改善、塑料的強度、硬度提高、化學穩(wěn)定性提高、抗老化性、阻燃性和成本降低等，給塑料帶來更好的性能，是添加的各種材料的總稱2.2.1常用的樹脂、樹脂的分類是根據樹脂受熱時產生的變化對熱固性塑料進行分類：塑料成型后不能再加熱，只能成型一次熱塑性塑料：塑料成型后可以反復加熱，根據樹脂的合成方法對聚合物進行分類的反應過程中縮合物(縮聚)塑料：兩個以上不同的分子化合時，釋放出水或其他簡單的物質，生成與原分子完全不同的生成物，稱為縮合物。聚氯乙烯塑料(PVC )、PVC是聚合了氯乙烯單體的頭尾結、不規(guī)則分布、支鏈度低的熱塑性樹脂。 其結構式為，PVC分子中含有CCl的極性鍵，分子間具有較強的

5、鍵合力，因此質硬，具有較高的機械強度，結晶度僅為5%至10%。 根據聚氯乙烯塑料(PVC )、PVC樹脂分類a增塑劑的配合量，可以得到軟、硬兩種聚氯乙烯塑料。 柔軟的聚氯乙烯塑料：柔軟，有一定的彈性，能制作地板材料和裝飾材料。 此外，還可制作門窗框和止水帶，可用于防水工程的變形縫隙，硬質聚氯乙烯塑料：具有較高的機械性能和良好的耐腐蝕性能，耐油性和抗老化性，焊接容易，可粘接加工。 b是根據PVC的生產方法用懸浮法生產的粉狀樹脂和乳液法生產的糊狀樹脂，氯乙烯塑料(PVC )，PVC具有一般的非晶聚合物三種力學狀態(tài)，非晶高分子在不同的溫度條件下具有不同的形態(tài)：玻璃狀態(tài)、高彈狀態(tài)、粘流狀態(tài)。 玻璃化溫

6、度低于室溫的叫橡膠，高于室溫的叫塑料。 聚氯乙烯塑料(PVC )、表2.1非晶聚合物力學三態(tài)特征、聚氯乙烯塑料(PVC )、PVC性能：a化學穩(wěn)定性、b熱穩(wěn)定性、c耐老化性能、d加工性能、聚乙烯塑料(PE )、HDPE :低壓PE、密度0.99 聚乙烯塑料(PE )、PE的性能：a化學穩(wěn)定性、b阻燃性、c耐老化性能、d電氣性能、聚丙烯塑料(PP )、PP的分類、PP的性能、a化學穩(wěn)定性b物理機械性能c耐老化性能d熱性能、隨機PP的熔融粘度低、低溫脆性及長期蠕變性大等限制在配管制品中的使用，但為了克服上述缺陷，PP-H (一型) :在PP中加入適量的耐沖擊改性劑進行混合，PP-B (二型)有機玻

7、璃的機械強度高，耐腐蝕性、耐候性、耐寒性和絕緣性好，成形加工容易。 缺點是質地脆，不耐磨，價格高，可用于制作室內隔墻工作、天窗、裝飾板及招牌等。 ABS塑料： ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料，由以丙烯一心(a )、丁二烯(b )和苯乙烯(s )為基礎的三種成分組成。 ABS塑料可以制作帶有花紋的塑料裝飾板等。 聚苯乙烯(PS ) :聚苯乙烯是無色透明的類似玻璃的塑料。 聚苯乙烯在建筑中主要用于生產泡沫絕熱材料、透光材料等產品。 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA )在建筑中常用的熱塑性塑料的鑒別方法如表2.2所示。 表2.2建筑施工中常用的熱塑性塑料的簡易識別方法，酚醛樹脂(PF )、酚醛樹脂通稱為電樹

8、脂橡膠，以該樹脂為主要原料的壓制粉稱為電木粉。 酚醛樹脂由于含有極性羥基，在熔融或溶解狀態(tài)下對纖維材料的粘接能力強。 可以用紙、棉布、木片、玻璃布等作為填充劑制成強度高的層壓塑料。 因為苯酚容易氧化，PF的顏色深，所以產品大多是暗的顏色。 酚醛樹脂常用的填充劑有紙漿、木粉、布屑、玻璃纖維和石棉等，不同的填充劑，酚醛樹脂的性能也不同。 PF在建筑中多用于膠合板、紙質裝飾層壓板等的生產。 環(huán)氧樹脂(EP )、環(huán)氧樹脂是二酚丙烷(雙酚a )及表氯醇在氫氧化鈉的催化作用下縮合而成的。 其本身不固化，必須加入固化劑，在室溫下放置或加熱處理后，形成不溶(熔融)的固體。 固化劑通常使用乙烯多胺鄰苯二甲酸酐。

9、由于EP分子含有羥基、醚鍵、環(huán)氧基等極性基團，其突出的性能與各種材料有很強的粘接力，能夠牢固地粘接鋼筋、混凝土、木材、陶瓷、玻璃和塑料等。 固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的機械性能、電氣化性能、耐藥性。 不飽和聚酯樹脂(UP) UP是分子中含有不飽和雙鍵的線性聚酯，分子質量低，如粘性液體或低熔點固體。 UP的優(yōu)點是工藝性能良好，具有多功能性。 其缺點是固化時收縮率大，加工時單體容易揮發(fā)，工作條件差。 UP主要用于復合材料制品的制造和各種非強化成形品的制造。 例如衛(wèi)生器具、人造大理石、塑料涂層地板等。 聚氨酯樹脂(PU) PU是通過含異氰酸酯基多異氰酸酯預聚物與含羥基聚醚或聚酯反應而生成的一種聚合物。

10、 PU廣泛用于硬質、半硬質、軟質發(fā)泡塑料、塑料、彈性體、人造皮革、涂料和粘合劑等，其中用于絕熱的發(fā)泡塑料使用量最多，其次是涂料。 2.2.2常用助劑、助劑的作用：改善成型工藝性能改善產品的使用性能，降低成本。 (1)助劑必須與聚合物具有良好的相容性；(2)助劑必須符合加工條件；(3)助劑必須具有良好的耐久性；(4)助劑必須滿足產品的性能要求和適合產品使用的環(huán)境條件；(5)注意助劑配方中的協同效應和對抗作用。 2.2.2常用助劑，(1)增塑劑、增塑劑是指降低塑料的熔融粘度和熔融溫度，增加塑性和流動性，使加工成形變得容易，使產品具有柔軟性，減少脆性的添加劑。 1 )對增塑劑的要求是與樹脂的相容性好

11、、增塑效率高的：增塑劑改變塑料制品的性能的程度，增塑效率用改變樹脂的一定量的物性時需要的增塑劑的量表示，一般以DOP為基體100。 常用增塑劑的增塑效率DBP0.92、DOP1.0、DOA0.91、DOS0.94、磷酸三甲酯1.12、磷酸三(二甲酯)1.08、環(huán)氧硬酯酸丁酯0.89、環(huán)氧硬酯酸辛酯0.92 1 )是指對增塑劑的要求、增塑效果持續(xù)(耐久性好)、增塑劑在增塑制品中持續(xù)存在的能力。 主要包括耐遷移性、耐萃取性及耐揮發(fā)性。 耐遷移性：增塑劑的遷移中，增塑劑從產品內部滲出到外部表層，增塑劑從產品內部滲出到外部表層這兩個方面的第二個方面是，增塑劑向與其接觸的固體轉移。 增塑劑的遷移性與其相

12、容性、分子量、結構、極性基等因素有關。 耐萃取性：指增塑劑接觸的液體介質中擴散的傾向。 就耐油、耐溶劑性而言，非極性烷基所占比重大的增塑劑的耐提取性差，苯基、酯基及支鏈度高的增塑劑的耐提取性優(yōu)異。 1 )對增塑劑的要求，增塑效果持續(xù)(耐久性好)，耐揮發(fā)性：增塑劑受熱后從產品表面向空氣中擴散的傾向。 增塑劑的揮發(fā)性與其分子量有關，一般分子量越小揮發(fā)性越大。 從分子結構來看，直鏈烷基結構比支鏈烷基結構的增塑劑的耐揮發(fā)性優(yōu)異，分子內含有環(huán)狀等大體積基團的增塑劑的耐揮發(fā)性優(yōu)異。 2 )增塑劑的分類按化學組成分類為鄰苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、石油磺酸苯酯、磷酸酯、聚酯、環(huán)氧化合物等。 按相溶性分為主增

13、塑劑和次(輔)增塑劑。 按結構分為單體型和聚合型。 按應用性能分為耐寒型、耐熱型、耐候型、阻燃型、光熱型及抗菌型等。 按溶解性的強弱分為溶劑型和非溶劑型。 按衛(wèi)生指標分為有毒、低毒、無毒3種。 3 )增塑劑的增塑作用，增塑劑作用，4 )增塑劑的作用機理，塑料的增塑有內增塑和外增塑兩種。無極性增塑劑的作用機理，4 )增塑劑的作用機理，極性增塑劑的作用機理，5)PVC中增塑劑的作用機理，PVC為極性聚合物，由于分子間作用力大，具有高剛性。 增塑劑的作用機制是降低分子間的作用，a隔離作用增塑劑與PVC的相容性好，可以考慮溶解或膨潤PVC 3種方式。 增塑劑分子處于大分子之間，可以減弱分子間的作用力，起到隔離的作用。 b遮蔽作用增塑劑分子中的無極性基遮蔽聚合物中的極性基，極性基間的作用力的作用也減弱。 c鍵作用增塑劑的極性與聚合物的極性基團結合，破壞原聚合物分子間的極性作用力。 (2