高分子建筑材料

1、第九章 建筑塑料與膠粘劑,本章內(nèi)容,第一節(jié) 塑料的組成與特性 第二節(jié) 常用的建筑塑料及制品 第三節(jié) 建筑膠粘劑,第一節(jié) 塑料的組成與特性,一、塑料的組成 塑料的組成可分為簡(jiǎn)單組分和復(fù)雜組分兩類(lèi)。簡(jiǎn)單組分的塑料基本上是由一種物質(zhì)即樹(shù)脂本身組成，不加或僅加入少量的輔助材料，如有機(jī)玻璃等。復(fù)雜組分的塑料則是由多種組分所組成，其中基本成分仍然是樹(shù)脂，此外根據(jù)需要還要加入各種填料和添加劑。,1、合成樹(shù)脂 合成樹(shù)脂是塑料中的基本成分，占40100%，在塑料中起著膠粘其他成分的作用。樹(shù)脂的種類(lèi)、性質(zhì)和用量決定了塑料的物理力學(xué)性質(zhì)。因此，塑料常以所含合成樹(shù)脂的名稱(chēng)來(lái)命名。 按受熱時(shí)形態(tài)性能變化的不同，合成樹(shù)脂

2、可分為熱塑性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂兩類(lèi)。由熱塑性樹(shù)脂組成的塑料稱(chēng)為熱塑性塑料；由熱固性樹(shù)脂組成的塑料稱(chēng)為熱固性塑料。,熱塑性塑料受熱后軟化，逐漸熔融，冷卻后變硬成型，這種軟化和硬化過(guò)程可重復(fù)進(jìn)行。其優(yōu)點(diǎn)是加工成型簡(jiǎn)便，機(jī)械性能較高。缺點(diǎn)是耐熱性、剛性較差。典型的熱塑性樹(shù)脂有聚乙烯(PE)、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯(PS)等。 熱固性塑料加熱時(shí)軟化，產(chǎn)生化學(xué)變化，形成聚合物交聯(lián)而逐漸硬化成型，再受熱則不軟化或改變其形狀，其耐熱性和剛性較高，但機(jī)械性能較差。典型的熱固性樹(shù)脂有酚醛樹(shù)脂（PF）、環(huán)氧樹(shù)脂（EP）、脲醛樹(shù)酯（UF）、三聚氰胺樹(shù)酯(MF)、有機(jī)硅樹(shù)酯（SI）。,2、填料 填

3、料是塑料的另一個(gè)重要但不是必要的成分。它通常占塑料的2050。 填料決定了塑料的主要機(jī)械、電氣和化學(xué)穩(wěn)定性能，并能改變塑料的某些物理性能，如玻璃纖維可以提高塑料的機(jī)械強(qiáng)度，云母可以改善塑料的電絕緣性等。此外填料一般較便宜，加入填料還可起到降低塑料成本的作用。 常用有機(jī)填料有木粉、木屑、棉布、紙等；無(wú)機(jī)填料有石棉、石灰石粉、云母、滑石粉、鋁粉、玻璃纖維等。,3、添加劑 添加劑是為了改變塑料的加工性能而加入的 輔助材料，如增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、顏料等。 （1）增塑劑 增塑劑在塑料中的作用是增加塑料的可塑性 、流動(dòng)性。同時(shí)可改善塑料的低溫脆性。不同塑料 對(duì)增塑劑是有選擇的，它必須能與樹(shù)酯相混溶，其

4、 性能的變化不影響塑料的工程性質(zhì)。常用的增塑劑 有鄰苯二甲酸酯、二苯甲酮、樟腦等。,（2）穩(wěn)定劑 塑料在加熱、使用過(guò)程中受光、熱或氧的作 用使性能降低，即老化。加入穩(wěn)定劑可使老化性能 得以改善，能夠長(zhǎng)期保持原有的工程性質(zhì)。常用的 穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽、鈦白粉等。 （3）潤(rùn)滑劑 潤(rùn)滑劑的作用是防止塑料在成型加工過(guò)程中 將模子粘住。常用的潤(rùn)滑劑有硬脂酯鈣、石蠟等。 （4）著色劑 塑料中加入著色劑是為了獲得所需要的色彩, 著色劑應(yīng)與樹(shù)脂相溶、相熔，在加熱加工和使用 中應(yīng)保持穩(wěn)定。,二、塑料的特性 建筑塑料與傳統(tǒng)建材相比具有以下 一些特點(diǎn)： 質(zhì)輕、比強(qiáng)度高 優(yōu)良的加工性能 出色的裝飾性 優(yōu)異的絕緣性能 耐

5、腐蝕性?xún)?yōu)良 節(jié)能效果顯著,第二節(jié) 常用的建筑塑料及制品,一、塑料門(mén)窗 塑料門(mén)窗主要是指由硬質(zhì)聚氯乙烯型 材，經(jīng)焊接、拼裝修整而成的門(mén)窗制品。 為增強(qiáng)塑料門(mén)窗的剛性，常在門(mén)窗框 內(nèi)嵌入金屬型材，成為復(fù)合塑料門(mén)窗，又 稱(chēng)塑鋼門(mén)窗。,1、塑料門(mén)窗的優(yōu)點(diǎn) 隔熱、隔音性能好 防火安全系數(shù)較高 耐水、耐腐蝕性能強(qiáng) 裝飾性好 2、塑料門(mén)窗型材及整體門(mén)窗的主要性能指標(biāo) 塑料門(mén)窗型材（PVC型材）應(yīng)無(wú)扭曲、表面 應(yīng)平滑，不應(yīng)有影響使用的傷痕、凹凸、裂紋、 雜質(zhì)等缺陷。PVC塑料門(mén)窗型材的物理機(jī)械性能 應(yīng)符合下表的規(guī)定。,PVC型材的物理機(jī)械性能,二、塑料管材 塑料管材是目前建筑塑料制品中用量最大的品 種，占整個(gè)

6、建筑塑料產(chǎn)量的40%以上，以塑代鐵是 國(guó)際上管道發(fā)展的方向，塑料管材已成為整個(gè)管道 業(yè)中不可缺少的組成部分. 1、塑料管材的優(yōu)點(diǎn) 重量輕 耐腐蝕性能好 輸送效率高,2塑料管材的類(lèi)型 按塑料管材的、材質(zhì)分主要有硬質(zhì)）聚氯乙烯管（UPVC 、聚乙烯管（PE）、聚丙烯管（PP）、丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物管（ABS）等。 按塑料管的抗壓程度可分為受壓塑料管（如建筑室內(nèi)供水系統(tǒng)用管道、天然氣輸送管、工業(yè)工藝管道等）和無(wú)壓塑料管（如建筑的排水、排污系統(tǒng)用管道、電線護(hù)套管、建筑或橋梁雨水管等） 按塑料管的可撓性分為塑料硬管和可撓管（如波紋管）。 按塑料管結(jié)構(gòu)分為均質(zhì)管和復(fù)合管，復(fù)合管可以是不同品種的塑料

7、復(fù)合，也可以是塑料與金屬的復(fù)合（如鋁塑復(fù)合管）。,3、建筑上常用的塑料管材 （1）硬質(zhì)聚氯乙烯（UPVC）管 聚氯乙烯是一種綜合性能良好的聚合物，由于PVC大分子中存在大量的氯原子，因而PVC管具有較大的極性、剛性和自熄性能，但也存在熱穩(wěn)定性欠佳，受沖擊易脆裂的缺點(diǎn)。硬質(zhì)聚氯乙烯管是指未加或加少量增塑劑的聚氯乙烯管，通常將其分為三種類(lèi)型：型為普通硬質(zhì)聚氯乙烯（UPVC）管，型為改性硬質(zhì)聚氯乙烯管，型為具有良好的耐熱性和抗沖擊性能的氯化聚氯乙烯管材。硬質(zhì)聚氯乙烯（UPVC）管是建筑上主要使用的塑料管材之一。,（2）聚乙烯（PE）塑料管 聚乙烯管可分為高密度（HDPE）管和低密度 （LDPE）管。

8、與PVC管相比聚乙烯管重量輕、韌 性好、無(wú)毒、耐腐蝕、低溫性能較好，用作給水管 道時(shí)，冬季不易凍裂。廣泛用于工業(yè)與民用建筑的 上、下水管道、天然氣管道、工業(yè)耐腐蝕管道等。 （3）聚丙烯（PP）管 聚丙烯管比PE管還要輕，它的剛度、強(qiáng)度高， 耐化學(xué)腐蝕性能好，耐熱性比PVC、PE要好的多， 在100-120 的溫度下，仍保持一定的機(jī)械強(qiáng)度， 適于用作熱水管。近年來(lái)，新開(kāi)發(fā)的改性無(wú)規(guī)共聚 聚丙烯管（PP-R）其強(qiáng)度、耐熱、衛(wèi)生等各項(xiàng)性能 更佳。PP管、PP-R管是國(guó)內(nèi)推廣使用的建筑給水管 道之一。,（4）ABS管 ABS管道具有優(yōu)良的韌性、堅(jiān)固性和耐腐蝕性。 特殊牌號(hào)的ABS管還具有很高的耐熱性能

9、，ABS是 理想的衛(wèi)生潔具系統(tǒng)的下水、排污、放空的管道。 （5）鋁塑復(fù)合管 鋁塑復(fù)合管是一種國(guó)內(nèi)推廣使用的新型給水管 材，管型為多層復(fù)合材料，中間層骨架是薄壁鋁 管，內(nèi)外層是塑料（PE）材料，塑料與鋁合金間 采用親和熱熔助劑，通過(guò)高溫高壓的特殊復(fù)合工 藝，緊密結(jié)合而成。鋁塑復(fù)合管具有復(fù)合的致密 性、極強(qiáng)的復(fù)合力，集金屬與非金屬的特點(diǎn)于一 體，其綜合性能優(yōu)于其它塑料。,第三節(jié) 建筑膠粘劑,能使兩個(gè)相同或不同的材料粘結(jié)在一 起的材料，通稱(chēng)為膠粘劑。建筑膠劑在現(xiàn) 代化建筑施工中，已成為裝修工程、修補(bǔ) 加固工程重要的建筑材料，正在逐步替代 大量的建筑裝修濕作業(yè)，為裝修工程的工 業(yè)化創(chuàng)造極有利的條件。,

10、一、膠粘劑的組成及分類(lèi) 膠粘劑通常是由主體材料和輔助材料配制而成 。主體材料主要指粘料，它是膠粘劑中起粘接作用 并賦予膠層一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，如各種樹(shù)脂、橡 膠、瀝青等合成或天然高分子材料以及硅溶膠、水 玻璃等無(wú)機(jī)材料。輔助材料是膠粘劑中用以完善主 體材料的性能而加入的物質(zhì)，如常用的固化劑，增 塑劑、填料、稀劑、助劑等。 膠粘劑的分類(lèi)方法很多，目前尚無(wú)統(tǒng)一的方法 。按主要成分可分為有機(jī)物質(zhì)膠粘劑和無(wú)機(jī)物質(zhì)膠 粘劑；按粘劑來(lái)源可分為天然膠粘劑和合成膠粘劑 ；按用途劃分為結(jié)構(gòu)膠粘劑、非結(jié)構(gòu)膠粘劑和特種 用途膠粘劑。,二、常用的建筑膠粘劑 1、酚醛樹(shù)脂膠粘劑 酚醛樹(shù)脂膠粘劑屬熱固型高分子膠粘劑，它具

11、 有很好的粘附性能，耐熱性、耐水性好。缺點(diǎn)是膠 層較脆，經(jīng)改性后可廣泛用于金屬、木材、塑料、 等材料的粘結(jié)。 2、環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑 環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑是由環(huán)氧樹(shù)脂、硬化劑、增塑 劑，稀劑和填料等組成。具有粘合力強(qiáng)、收縮小和 良好的化學(xué)穩(wěn)定性，有效地解決了新舊砂漿、砼層 之間的界面粘結(jié)問(wèn)題。對(duì)金屬、木材、玻璃、橡膠 、皮革等也有很強(qiáng)的粘附力，是目前應(yīng)用最多的膠 粘劑，有“萬(wàn)能膠”之稱(chēng)。,3、聚醋酸乙烯膠粘劑 聚醋酸乙烯膠粘劑是醋酸乙烯單體經(jīng)聚合反應(yīng) 而得到的一種熱塑性水乳型膠粘劑，俗稱(chēng)“白乳膠”， 該膠合劑具有良好的粘結(jié)強(qiáng)度，以粘接各種非金屬 為主。常溫固化速度較快， 且早期粘合強(qiáng)度較高。 可單獨(dú)使用

12、，也可摻入水泥等作復(fù)合膠使用。但其 耐熱性較差，且徐變較大，所以常作為室溫下使用 的非結(jié)構(gòu)膠。,4、聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑 聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑是由聚乙烯醇和醛為主 要原料，加入少量氫氧化鈉和水，在一定條件下縮 聚而成。市面上常見(jiàn)的107膠、801膠等均屬聚乙烯 醇縮甲醛膠粘劑。這類(lèi)膠粘劑，具有較高的粘結(jié)強(qiáng) 度和較好的耐水、耐老化性，還能和水泥復(fù)合使用， 可顯著提高水泥材料的耐磨性、抗凍性和抗裂性， 可用來(lái)膠結(jié)塑料壁紙、墻布、瓷磚等。,5、丙烯酸酯膠粘劑 丙烯酸酯膠劑是以丙烯酸酯樹(shù)脂為基體配以 合適的溶劑而成的膠粘劑，分為熱塑性和熱固性 兩大類(lèi)。它具有粘接強(qiáng)度高，成膜性好，能在室 溫上快速固化，抗腐蝕性、耐老化性能優(yōu)良的特 點(diǎn)?？捎糜谀z接木材、紙張、皮革、玻璃、陶瓷、 有機(jī)玻璃、金屬等。常見(jiàn)的501膠、502膠即屬熱 固性丙烯酸酯類(lèi)膠膠粘。,如何根據(jù)材料性質(zhì)及環(huán)境條件，正確選取用膠 粘劑，是保證膠接質(zhì)量的必要條件。在選用膠粘