jih 建筑塑料与胶粘剂.ppt

,第十一章建筑塑料与胶粘剂,第十一章合成高分子材料,11.1合成高分子材料的基本知识一、聚合物及其分类（一）聚合物其分子量虽然很大，但化学组成都比较简单，是由简单的结构以重复方式连接起来而形成的。例如，聚氯乙烯的结构式为：,聚合度代表重复单元数，它是衡量高聚物分于最大小的一个指标。,链节：重复的结构单元,一种高分子化合物是许多结构和性质相类似而聚合度不完全相等的高分子的混合物。,由低分子单体合成高聚物的反应称作聚合反应，根据单体和聚合物的组成和结构所发生的变化，聚合反应可分成加聚反应和缩聚反应两大类。,（二）聚合物的分类,1.按化学反应分为两大类。（1）加聚树脂：由含有不饱和键的低分子化合物(称为单体)经加聚反应而得。加聚反应特点：无副产品化学组成与单体的化学组成基本相同。加聚物的分子量是单体分子量的整数倍。均聚物由一种单体加聚而得。共聚物由两种或两种以上单体加聚而得。,命名方法：在单体名称前冠以“聚”字（2）缩聚树脂：一般由两种或两种以上含有官能团的单体经缩合反应而得。缩聚反应特点：有副产品水、氨、醇等低分子化合物缩聚树脂的化学组成与单体的化学组成完全不同。命名方法：在单体名称后冠以“树脂”两字,（一）高聚物的几何形状与性质,二、高聚物的结构与性质,高分子化合物结构,1.线型结构分子中的主链原子，常排列成一长链形状，长链上接有或多或少长短不一的支链。受热时，可熔，也能可溶于特定的有机溶剂。具有弹性和塑性。由于其中少量支链使分子间距增大，结构变松，从而机械强度降低，溶解能力和可塑性增高。常用的有聚乙烯、聚氯乙烯等。2.支链型结构化合物的主链也是长链形状，但带有大量的支链，并围绕在主链四周使分子成为球型(有时又称球型结构)，其强度和弹性都不及线型结构高，无显著熔点，但具有良好的溶解能力。如酚醛树脂、脲醛树脂在制备过程中的中间产物。,3.网状结构分子的主链也是长链分子，但被横键所交联成网状，不熔化，但能变软具有塑性，不溶解，但能溶胀。如硫化橡胶。4.体型结构分子中的长链在三度空间与其他许多分子发生交联而成，也可在单体聚合过程逐步交联而形成。体型结构的高聚物硬而脆，无弹性和塑性，既不熔化，也不溶解。酚醛、脲醛、环氧、聚酯等树脂交联的最终产物。,强度较低、弹性模量小、变形较大、耐热性较差、耐腐蚀性较差，可溶可熔。,线型结构,强度较高、弹性模量较高、变形较小、耐热性较好、耐腐蚀性较高、不溶不熔、较硬脆并且多没有塑性。,体型结构,可反复加热软化，冷却硬化,（线型结构）,热塑性树脂,热塑性树脂一般是由具有线型和支化的大分子所组成，加热时分子的活动能力增加，树脂具有一定流动性，在压力作用下能加工成各种形状的制品，冷却后分子重新冻结而失去流动性，这样制品的形状就被固定下来。如果高聚物分子不发生变化，如降解或交联，这一过程就可以反复进行。所以热塑性树脂是可以反复加工的。聚氯乙烯、尼龙等是典型的热塑性树脂。,热固性树脂在成型前分子且较低而具有可塑性，在成型过程中发生交联而成为体型结构的大分子，从而失去可塑性。热固性树脂成型过程是一个从线型或支链分子交联成体型分子的过程，这一过程是不可逆的。因此固化后的树脂是不能重新加工成型的。例如热固型酚醛树脂加热后不熔化，也不溶于有机溶剂，但在高温下会发生降解,(二)高聚物的结晶,为部分结晶，结晶度越高，则高聚物的密度、弹性模量、强度、硬度、耐热性、折光系数等越大，而冲击韧性、粘附力、断裂伸长率、溶解度等越小，晶态高聚物一般为不透明或半透明的。,按结晶性能,晶态高聚物非晶态高聚物,晶态高聚物,非晶态高聚物,一般为透明的,非晶态高分子化合物中，常具有三种力学性能不同的状态：玻璃态、高弹态、粘流态。由于这三种状态是在不同的温度范围内出现，因而也称为热机械状态。,（三）高聚物的变形与温度,非晶态高聚物之所以具有这几种不同的聚集状态，是由于大分子链的结构特点所决定的。该大分子链有两种运动单元，一种是大分子链的整体，一种是链中的个别链段。这是由于链型分子中，相邻原子基团的旋转自由，使得同一分子相距较远的各部分的运动几乎不相关。在高聚物内部大分子之间存在着分子间的作用力，所以它们不易活动。这使高聚物具有固定的特性，有很高的粘度，甚至有的高聚物在高温下也不能流动。另一方面，由于高分子链节的不断内旋转，以致链段可以独立活动，这就使高聚物具有非常大的弹性和一定程度的柔顾性。高聚物的许多特性，都是由高分子的这种两重性所决定的。,(一)玻璃态1.玻璃态：高分子化合物处于过低温度下，所有分子间的运动和链段的运动都停止了，整个物质表现为非晶态的硬脆固体，和无机玻璃一样；当加外力时，产生瞬时变形，外力除去后，立即恢复原状，所以叫玻璃态。2.玻璃态温度(Tg)：高分子化合物转化为玻璃态时温度。3.塑料的Tg高于室温，常温下呈玻璃态的非晶态高聚物。4.脆化温度(Tb)：玻璃态高聚物低于Tg的某一温度时，分子振动也被“冻结”，这时加以外力，会出现不能拉伸的脆性现象，这个温度为脆化温度(Tb)。塑料在Tb-Tg之间的温度范围内使用时，不会脆裂，且具有一定的强度。,TTg，为硬脆的玻璃体，处于玻璃态。,(二)高弹态1.高弹态：高聚物在不大的外力作用下，就会慢慢产生数倍的变形，除去外力后，又会慢慢恢复原状，这种状态叫高弹态。2.高弹态聚合物的变形是可逆的，并且温度越高，恢复平衡的速度越快，这种变形称为高弹变形。3.橡胶的玻璃化温度低于室温，常温下呈高弹态。,当TTg时，高聚物产生大的弹性变形，进入高弹态。,(三)粘流态1.粘流态：温度继续上升，整个体系成为可以流动的粘稠液体，给以外力，分子间产生滑动而变形，除去外力后，不能恢复原状，这时的状态称为粘流态2.粘流态温度(Tf):高聚物进入粘流态时的温度。,当TTf时，高聚物产生塑性变形，进入粘流态。,如果将温度降低到了以下，形状就被固定下来，利用高聚物的这种特性，进行某些高聚物的加工塑造成。,玻璃态、高弹态、粘流态是三种力学状态，这种状态的改变并不是相变。,玻璃化温度是塑料的最高使用温度，玻璃化温度是橡胶的最低使用温度。,热塑性树脂与热固性树脂在成型时均处于粘流态。,三、常用合成树脂（一）热塑性合成树脂1.聚乙烯（PE)结晶性树脂,聚乙烯的特性：透明或半透明物质，密度为0.940.97gcm3，加热时在8090下软化，在100200下熔融。能在-70-80下保持弹性。聚乙烯对酸、碱和溶剂作用有很好的化学稳定性，耐水性、物理机械性能和电绝缘性能。聚乙烯能吸收油类而引起膨胀、变色或泌裂，容易着火燃烧，并有严重的熔融滴落现象，这会导致火焰的蔓延。建筑用聚乙烯材料进行阻燃改性。聚乙烯的应用：主要用来制造防水薄膜、防水卷材，管子(供冷水和浸蚀性介质输送管)、电线套管及某些卫生设备(冷水箱等)。,2.聚丙烯(PP)（1）等规聚丙烯（IPP）性质：与聚乙烯接近，但聚丙烯坚硬。密度是最小的，约为0.90g/cm3左右。易燃并容易产生熔融滴落现象，离火后不能自熄。但它的耐热性能优于聚乙烯，在100时仍能保持一定的抗拉强度。其机械性能高于聚乙烯。耐化学腐蚀性能很好，常温下没有溶剂。但耐低温冲击性能较差，通常要进行增韧改性。应用：可制造装饰板、纤维网布、包装袋、薄膜、管子和化工设备零件。,（2）无规聚丙烯（APP）性质：乳白色至浅棕色的橡胶状物质，分子量小。玻璃化温度较低，常温下呈橡胶状态，机械强度和耐热性很差(高于50时即可缓慢流动)，但其具有较好的粘附性，且化学稳定性和耐水性优良。应用：常用于沥青材料的改性。,3.聚氯乙烯(PVC)是建筑中应用最普遍的聚合物之一，通过改变配方，可以制成硬质和软质的制品，也能得到轻质的发泡制品。性质：室温下是无色、半透明、硬而坚固的固体。因含氯量高，所以具有自熄性，这也是它作为主要建筑塑料使用的原因之一。在加工或使用过程中聚氯乙烯会因热、光的作用而分解，造成制品的颜色变深、性能变差，因此，在聚氯乙烯塑料中必须加入稳定剂，以提高它的使用寿命。但耐热性较差，使用温度一般不超过-15+55。应用：硬质聚氯乙烯主要用作天沟、水落管、外墙覆面板、天窗以及给排水管等。软质聚氯乙烯常加工为片材、板材、型材等，如卷材地板、块状地板、壁纸、防水卷材、止水带等。,4.聚苯乙烯（PS）苯乙烯是无色的液体，是由汽油和乙烯合成的。聚苯乙烯是苯乙烯聚合而成的固体产物，是一种透明、坚固、性脆的聚合物。性质：透光率达90%、耐水、耐光、耐腐蚀，易着色和加工成制品。但其抗冲性和耐热性差(不超过80)、易燃。由于聚苯乙烯中存在苯环，所以易溶于芳香族碳氢化合物中。应用：制取隔热泡沫塑料饰面板、用于透明装饰部件、灯罩、发光平顶板等，胶乳涂料、防水薄膜。,5.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)性质：无色、透明度极高，是透光最好的一种塑料，透光率可达92%以上，并且能透过735的紫外光；质轻、坚韧并具有弹性，在低温时仍具有较高的砰击强度，有优良的耐水性和耐热性，易加工。应用：主要用于采光平顶板、板材、管材等。6.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)性质：不透明，其具有聚苯乙烯的良好的加工性好，聚丁二烯的高韧性和弹性，聚丙烯腈的高化学稳定性和表面硬度等。ABS树脂具有表面硬度高、耐化学腐蚀，电绝缘性能良好以及易于成型和机械加工等待点，表面还能镀铬。较高的冲击韧性，耐热性高于聚苯乙烯。应用：用于生产压有花纹图案的塑料装饰板和管材等。,（二）热固性合成树脂1.酚醛树脂(PF)性质：较高的强度、耐热性、化学稳定性和自熄性，但脆性大，不能单独作为塑料使用。颜色深暗，装饰性较差。应用：粘合纸、木片、玻璃布等制成各种压板、玻璃纤维增强塑料。2.氨基树脂(1)脲醛树脂(UF)性能：与酚醛树脂基本相仿，但耐水性及耐热性较差。着色性好、表面光泽如玉，有“电玉”之称。应用：用作建筑小五金、泡沫塑料等。(2)三聚氰胺树脂(MF)性能：耐水性、耐热性和耐磨性好，表面光亮，但成本高。应用：在建筑上主要用于装饰层压板。,3.不饱和聚酯树脂(UP)性质：透光率高、化学稳定性好、强度高、抗老化性及耐热性好，但固化时的收缩大，且不耐浓酸与浓碱的侵蚀。应用：主要用于玻璃纤维增强塑料。不饱和聚酯树脂是热固性树脂中用量最大的一种。纤维增强的不饱和聚酯塑料，主要用于结构构件、防腐容器与管道、波形瓦、采光板等。4.环氧树脂(EP)性质：环氧树脂性能优异，特别是粘结力和强度高，化学稳定性好，且固化时的收缩小。应用：主要用于玻璃纤维增强塑料、胶粘剂等,5.有机硅树脂(SI)性质：耐热性高(400500)、耐化学腐蚀性好，且与硅酸盐材料的结合力高。应用：主要用于层压塑料和防水材料。,四、合成橡胶弹性体，其Tg较低。主要特点：在常温下受外力作用时即可产生百分之数百的变形，外力取消后，变形可完全恢复。具有很好的耐寒性及较好的耐高温性，在低温下也具有非常好的柔韧性。应用：防水卷材及密封材料,(一)橡胶的硫化，又称交联。1.硫化：橡胶线型分子结构网型分子结构弹性体的过程2.目的：提高其强度、变形、耐久性、抗剪切能力，减少塑性。硫化后的橡胶又称硫化橡胶，简称橡胶。,(二)橡胶的再生处理橡胶的再生处理主要是脱硫。1.脱硫：并不是指把硫分分离出来，而是指将废旧橡胶经机械粉碎和加热处理等，使橡胶氧化解聚，即由大网型结构转变为小网型结构和少量的线型结构的过程。2.目的：脱硫后的橡胶除具有一定的弹性，还具有一定的塑性和粘性。3.应用：再生橡胶主要用于沥青的改性。,(三)常用合成橡胶1.三元乙丙橡胶(EPDM)性质：优良的耐热性、耐低温性、抗撕裂性、耐化学腐蚀性，且伸长率高。密度为0.860.87gcm3。应用：防水卷材,乙丙橡胶分子结构式,2氯磺化聚乙烯橡胶(csPE)性质：较高的机械强度、耐候性很好、耐高低温性和耐酸碱性好、伸长率高。应用：防水卷材与防水密封材料,3.氯丁橡胶（CR)性质：其抗拉强度、透气性、耐磨性较好，硫化后不易老化，耐油、耐热、耐臭氧、耐酸碱腐蚀性好，粘结力较高，难燃，脆化温度为-35-55，密度为1.23gcm3。应用：防水卷材与防水密封材料,4丁基橡胶性质：耐化学腐蚀性、耐老化性、不透气性、抗撕裂性能、耐热性和耐低温性好，脆化温度为一58。应用：防水卷材和防水密封材料。,一、塑料的基本组成：树脂+添加剂（一）合成树脂（3060）1.作用：起胶结作用，并决定塑料的硬化性质和工程性质。2.常用的热塑性树脂：聚氯乙烯（）用量最大、聚乙烯（），聚丙烯（）、聚苯乙烯（）；3.常用的热固性树脂：酚醛树脂（）、环氧树脂（）等。,11.2建筑塑料,（二）填充料1.种类：按其形态有粉状(石灰石粉、滑石粉、石墨等)、纤维状(玻璃纤维、石棉、有机纤维等)及片状(纸、木层板、纺织物等)之分。气孔也可视为填料。2.作用：降低成本，提高强度和硬度及耐热性，并减少塑料制品的收缩和变形；矿物质填料可提高塑料的热稳定性，降低可燃性。片状和纤维状填料可明显提高塑料的抗拉、抗弯强度和大气稳定性。某些填料还可使塑料获得某种特殊性能，例如，占泡沫塑料体积8090的气孔，可使塑料成为理想的隔热材料；又如将碳黑或石墨掺入塑料中，塑料可获得导电性。,（三）增塑剂1.作用：降低树脂的粘流态温度Tf，以利于塑料的加工。能降低塑料的硬度和脆性，使塑料具有较好的韧性、塑性和柔顺性。2.常用的增塑剂是分子量小、熔点低、难挥发的、与聚合物很好结合的液态有机物（如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、甘油、樟脑等）。增塑剂可明显地改变塑料的性质，例如，含有增塑剂的聚氯乙烯，可制成软而富于弹性的地板材料；而用不含增塑剂的聚氯乙烯可制成坚硬具有高强度的管子。,（四）固化剂作用：使线型交联成体型，使树脂具有热固性。（五）稳定剂1.作用：使塑料长期保持工程性质。2.常用的稳定剂：抗老化剂、热稳定剂（六）着色剂作用：获得所需的色彩。要求：着色剂应能与树脂相混熔和混溶，在加热加工和使用中应稳定。（七）其它为使塑料获得某种性能还可加入润滑剂、发泡剂、阻燃剂等。,二、塑料的基本性质,（一）塑料的物理性质1.密度:1.0一2.0g/cm32.孔隙率与吸水率泡沫塑料的孔隙率P=9598，有机玻璃、塑料薄膜P=0。吸水率1，但塑料内部孔隙尺寸较大且为开口孔隙时，则吸水率较大。3.耐热性差使用温度一般为100200。仅个别塑料的使用温度可达到300500。,4.导热性与温度变形（1）塑料的导热系数均较低，密实塑料的导热系数为0.230.70W(mK)，导热系数则接近于空气.（2）塑料的热膨胀系数较高，约为其它材料的510倍。,（二）塑料的力学性质抗拉强度高，强度比高，弹性模量低,（三）化学性质1.耐腐蚀性：大多数塑料对酸、碱、盐等腐蚀性物质的作用具有较高的稳定性。但热塑性塑料可被某些有机溶剂所溶解；热固性塑料则不能被溶解，仅可能会出现一定的溶胀。2.老化：在使用条件下，塑料受光、热、电等的作用，内部高聚物的组成和结构发生变化，致使塑料的性质恶化，这种现象称为塑料的老化。双键越多越易老化。,3可燃性与毒性,（1）含有磷或卤素元素的聚合物为难燃聚合物,（2）总的来说，塑料仍属于可燃材料。,（6）聚合物在燃烧时会放出大量有毒气体，对人员的生命有极大的威胁。,（3）建筑工程用塑料应为阻燃塑料。,（4）纯聚合物对生物是无毒的。完全固化后的聚合物则基本上无毒。,（5）生产时加入的增塑剂、固化剂等低分子量物质大多数都危害。,是指分子链发生断裂，分子量降低的过程；失去刚性、变软、发粘，出现蠕变等现象。,塑料制品：塑料板材，塑料卷材，塑料门窗，玻璃钢（玻璃纤维增强塑料），泡沫塑料（聚苯乙烯，粘贴时须选用无溶剂的胶粘剂，如：聚醋酸乙烯胶粘剂）,线型结构转变为体型结构；失去弹性、变硬、变脆，出现龟裂等现象。,三、常用塑料制品及其应用(一)塑料板材与块材1.塑料贴面装饰板（1）组成：是以浸渍三聚氰胺甲醛树脂的花纹纸为面层，与浸渍酚醛树脂的牛皮纸叠合后经热压制成的装饰板。（2）特点：它是一种很薄的装饰板材(0.81.5mm)，一般不能单独使用，需粘贴在基材(如胶合板、纤维板、刨花板等)上。可仿制各种花纹图案，色调丰富多彩，表面硬度大，耐热、耐烫、耐燃、易清洗。表面分有镜面型和柔光型。（3）用途：适闸于建筑内部墙面、柱面、墙裙、天棚等的装饰和护面，也用于家具、车船等的表面装饰。,2.有机玻璃板（1）组成：采用纯聚甲基内烯酸甲酯制成。（2）特点：有机玻璃的透光率极高，可透过光线的98%，强度较高，并具有较高的耐热性、耐候性、耐腐蚀性，但表面硬度小，易擦毛。（3）用途：主要用于室内隔断、各种透明护板以及各种透明装饰部件等。3.塑料地板块（1）组成：采用聚氯乙烯、重质碳酸钙及各种添加剂，经混炼、热压或压延等工艺制成。（2）种类：按材质分有硬质、半硬质、软质；按结构分有单层、多层复合。用量较大的为半硬质塑料地板块。,（3）特点：图案丰富，颜色多样，并具有耐磨、耐燃、尺寸稳定、价格低等优点。（4）应用：适合用于人流不大的办公室、家庭等的地面装饰。(二)塑料卷材1.塑料壁纸（1）组成：塑料壁纸是以聚氯乙烯为主，加入各种添加剂和颜料等，以纸或中碱玻璃纤维布为基材，经涂塑、压花或印花及发泡等工艺制成的塑料卷材。（2）品种：单色压花壁纸、印花压花壁板、有光印花壁纸、平光印花壁纸、发泡壁纸及特种壁纸等(防水壁纸、防火壁纸、彩色砂粒壁纸等)。,（3）特点：花色品种多，可制成仿丝绸、仿织锦缎、仿木纹等凹凸不平的花纹图案。塑料壁纸美观、耐用、易清洗、施工方便，发泡塑料壁纸还具有较好的吸声性。缺点是透气性较差。（4）应用：用于室内墙面、顶棚等的装修。,2.塑料卷材地板目前生产的塑料卷材地板主要为聚氯乙烯塑料卷材地板。塑料地面卷材与塑料地板块相比，具有易于铺贴，整体性好等优点。适合用于人流不大的办公室与家庭等的地面装饰。(1)无基层卷材性质:质地柔软，脚感较舒适，有一定的弹性，但不能与烟头等燃烧物接触。应用:适合用于家庭地面的装饰。(2)带基层卷材由二层或多层复合而成。面层一般为透明的聚氯乙烯塑料，基层为无纺布、玻璃纤维布等，中层为印花的不透明聚氯乙烯塑料。按中层的聚氯乙烯塑料是否发泡，分有致密聚氯乙烯地面卷材(代号为CB)和发泡塑料地面卷材(代号为FB)，后者具有较好的隔声性和隔热保温性。,3.塑料薄膜建筑上使用的塑料薄膜主要为聚乙烯塑料薄膜和聚氯乙烯塑料薄膜潮，二者主要用于防潮、防水工程，也可用于混凝土的覆盖养护。(三)塑料门窗目前的塑料门窗主要是采用改性硬质聚氯乙烯，并加入适量的各种添加剂，经混炼、挤出等工序而制成。改性后的硬质聚氯乙烯具有较好的可加工性、稳定性、耐热性和抗冲击性。常用的改性剂有ABS共聚物、氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等。性质:塑料门窗的外观平整美观，色泽鲜艳，经久不褪，装饰性好，并具有良好的耐水性、耐腐蚀性、隔热保温性、隔声性、气密性、水密性和阻燃性，使用寿命可达30年以上。,塑料门窗分有全塑门窗和复合塑料门窗。复合塑料门窗是在门窗框内部嵌入金属型材以增强塑料门窗的刚性，提高门窗的抗风压能力。增强用的金属型材主要为铝合金型材和钢型材。塑料门按其结构形式分有镶板门、框板门和折叠门；塑料窗按其结构形式分有平开窗、上旋窗、下旋窗、垂直滑动窗、垂直旋转窗、垂直推拉窗、水平推拉窗和百叶窗等。,(四)泡沫塑料与蜂窝制品1.泡沫塑料泡沫塑料是在高聚物中加入发泡剂，经发泡、固化或冷却等工序而制成的多孔塑料制品。泡沫塑料的孔隙率高达95%98%，且孔隙尺寸小于1.0mm，因而具有优良的隔热保温性。(1)聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)应用最广的泡沫塑料性质：体积密度为10200kg/m3，常用的为1540kg/m3，导热系数为0.0310.045W/(mK)，极限使用温度为-100+70。应用：主要用于墙体、屋面、地面、楼板等的隔热保温，也可与纤维增强水泥、纤维增强塑料或铝合金板等复合制成夹层墙板。不宜作为高温表面的隔热层。由于其可溶于某些溶剂或含有溶剂的物质，在使用时应予以注意。如粘贴聚苯乙烯泡沫板时须使用无溶剂的胶粘剂。,(2)聚氯乙烯泡沫塑料性质：体积密度为60200kg/m3，导热系数为0.035.052W/(mK)，极限使用温度为-60+60。应用：聚氯乙烯泡沫塑料在建筑上主要用作吸声材料、装饰构件，也可用作墙体、屋面等的保温材料，或作为夹层板的芯材。(3)脲醛泡沫塑料脲醛泡沫塑料是最轻的泡沫塑料之一性质：体积密度为1020kg/m3，导热系数为0.0300.035W/(mK)，极限使用温度为-200+100，但强度低、吸湿性较其它泡沫塑料大，应用时需注意防潮。脲醛泡沫塑料的价格低廉。应用：在建筑上主要用于空心墙、夹层墙板的芯材。脲醛泡沫塑料也可在现场发泡成为整体泡沫塑料。,(4)聚氨酯泡沫塑料建筑中应用的主要为硬质聚氨酯泡沫塑料。它多为闭口孔隙结构，具有致密的表层和多孔的内芯。性质：体积密度为24200kg/m3，常用的为3040kg/m3，导热系数为0.0170.023W/(mK)，蒸汽渗透性小，抗压强度和隔热保温性均高于其它泡沫塑料，极限使用温度为-160+150C。聚氨酯泡沫塑料的主要缺点是价格较高，限制了它的大量应用。应用：主要用作夹层墙或夹层板的芯材以及管道等的保温。聚氨酯泡沫塑料可在现场发泡，即在现场将聚氨酯树脂和发泡剂等混合后注入构件的空腔或空心墙内，发泡后即成为泡沫塑料隔热保温层。现场发泡的优点是泡沫塑料层为一整体，且泡沫塑料能与周围材料牢固粘合在一起，不存在任何间隙。这种无缝隔热层与拼成的隔热层相比保温性可提高25%30%。,2.蜂窝塑料板蜂窝塑料板是由两张薄的面板和一层较厚的蜂窝状孔形的芯材牢固粘合在一起的多孔板材其孔的尺寸较大(5200mm)，孔隙率很高。蜂窝状芯材是由浸渍高聚物(酚醛树脂等)的片状材料(牛皮纸、金属箔、玻璃布、木纤维板等)经加工粘合成的形状似蜂窝的六角形空心板材。面板为塑料板、胶合板或浸渍高聚物的牛皮纸、玻璃布等。,性质：具有抗压强度、抗折强度高导热系数低0.0460.056W/(mK)、抗震性能好。为进一步提高蜂窝塑料板的隔热保温性可在蜂窝中填充脲醛泡沫塑料或其它泡沫塑料。应用：主要用作隔热保温材料和隔声材料。,蜂窝塑料用在夹层构造的围护结构,(五)异型塑料制品异型塑料制品又称塑料异型材，是指断面形状复杂的长条制品，它充分利用了塑料易于成型的特点。异型塑料制品一般采用聚乙烯或聚氯乙烯塑料，经挤压而成。常用的有楼梯扶手、踢脚板、挂镜线等。塑料异型材的色彩多样、装饰效果好，施工方便，且价格较低。(六)玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢。1.组成：合成树脂+玻璃纤维或玻璃纤维布(带、束等)玻璃钢的性能主要取决于合成树脂和玻璃纤维的性能、它们的相对含量以及它们间的粘结力。,合成树脂（30%40%）,不饱和聚酯树脂（用量最大）、酚醛树脂、环氧树脂,合成树脂和玻璃纤维的强度越高，特别是玻璃纤维的强度越高，则玻璃钢的强度越高。玻璃钢属于各向异性材料，其强度与玻璃纤维的方向密切相关，以纤维方向的强度最高，玻璃布层与层之间的强度最低。在玻璃布的平面内，径向强度高于纬向强度，沿45方向的强度最低。最大优点：轻质、高抗拉(抗拉强度可接近碳素钢)、耐腐蚀。主要缺点：弹性模量小、变形大。玻璃钢制品主要有波形瓦、平板、管材、薄壳容器、浴盆和洗脸盆等。波形瓦与平板主要用于屋面、阳台拦板、隔墙板、夹芯墙板的面板；管材主要用于化工防腐，薄壳容器主要用作防腐和压力容器。,11.3合成高分子防水材料,1.防水卷材2.密封材料：丙烯酸密封膏（树脂基），屋面，墙板，门窗等聚氨酯密封膏（橡胶基），水平缝和垂直缝各种材料3.定型密封材料：密封垫、条、带、圈等4.防水涂料,与沥青基防水材料相比，具有优良的技术性能、使用寿命长、施工方便（冷施工）、污染性低。,（一）热塑性树脂基防水卷材（高强度，耐候性）1.聚氯乙烯防水卷材软化剂（煤焦油）的作用：提高变形能力；稀释作用。PVC卷材类型：S型：以煤焦油和聚氯乙稀树脂混溶料为基料。P型：以增塑聚氯乙稀为基料。P型性能优于S型,防水卷材,一、合成高分子防水卷材,树脂基橡胶基树脂橡胶共混防水卷材,2.氯化聚乙烯防水卷材含氯量为3040的氯化聚乙烯除具有热塑性树脂的性质外，还具有橡胶的弹性。,（二）橡胶基防水卷材（低温弹性，柔韧性和伸长率）1.三元乙丙橡胶防水卷材（目前效果最好）性质：断裂伸长率450，冷脆温度：-45，耐高温，不透水应用：适合用于屋面防水工程作单层外露防水、严寒地区及有大变形的部位，也可用于其它防水工程。,氯化聚乙烯防水卷材,非增强型()增强（）,2.氯丁橡胶防水卷材其与三元乙丙橡胶防水卷材相比除耐低温性能稍差外，其它性能相似。（三）树脂橡胶共混防水卷材既具有热塑性树脂的高强度和耐候性，又具有橡胶的良好的低温弹性、低温柔韧性和伸长率。1.氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材它具有断裂伸长率高、耐候性及低温柔性好，使用寿命20年以上。其特别适合用于屋面作单层外露防水及严寒地区或有大变形的部位，也适合用于有保护层的屋面或地下室、贮水池等防水工程。,2.聚乙烯三元乙丙橡胶共混防水卷材其具有优异的综合性能，而且价格适中。聚乙烯-三元乙丙橡胶共混防水卷材适用于屋面作单层外露防水，也适用于有保护层的屋面、地下室、贮水池等防水工程。,二、建筑密封材料建筑密封材料又称建筑密封膏或防水接缝材料，主要用于建筑结构中各种缝隙的防水密封。(一)树脂基建筑密封材料目前生产的主要为丙烯酸酯密封膏。优点：具有良好的粘结性、耐低温性和耐高温性，可在-34+80的范围内使用。延伸率高，固化初期可达200%600%，经热老化试验后仍可达100%350%。良好的施工性和耐候性，且不污染材料表面。缺点：耐水性不是很好，抗疲劳性较差，使用寿命为15年以上，属于中档密封材料。,应用：主要适合用于屋面、墙板、门窗等的嵌缝。水乳型丙烯酸密封膏可在潮湿的基层表面上施工。不宜用于长期浸泡在水中的工程，如水池、坝堤等。不宜用于频繁受振动的工程，如广场、桥梁、公路与机场跑道等。水乳型丙烯酸密封膏不宜在5以下施工，且存放时需注意防冻。,(二)橡胶基建筑密封材料1.氯磺化聚乙烯建筑密封膏优点：具有弹性好、断裂伸长率高(可达100%200%以上)，粘结强度高、耐水性和耐酸碱性好，耐高低温性好，可在-20+100下长期保持柔韧性，并具有优良的耐候性，使用寿命可达15年以上，属于中档密封材料。应用：适合用于各种不同材料间的嵌缝，如混凝土、金属、石材、砖等材料之间的密封防水。,2.聚氨酯建筑密封膏优点：具有弹性高、延伸率大、粘结强度高，并具有优良的耐低温性、耐水性、耐酸碱性、耐油性及抗疲劳性，使用寿命可达2530年以上，属于高档密封材料。应用：适合用于屋面、墙板、卫生间、楼板、阳台、门窗、水池、桥梁、公路与机场跑道等的各种水平缝与垂直缝的密封防水，也适合用于玻璃、金属材料等的防水密封等。,3.聚硫橡胶建筑密封膏优点：具有优异的耐候性、耐油性、耐湿热性、耐水性、耐低温性，使用温度为-40+90，并具有抗撕裂性强，对各种建筑材料具有良好的粘结性。此外还具有工艺性能好，无溶剂、无毒，使用安全可靠。使用寿命30年以上，属于高档密封材料。应用：适合用于各种建筑的防水密封，特别适合用于长期浸泡在水中的工程、严寒地区的工程或冷库、受疲劳荷载作用的工程(如桥梁、公路与机场跑道等)。,4.硅酮建筑密封膏优点：具有优异的耐热性、耐寒性，使用温度为-50+250，并具有良好的耐候性、抗伸缩疲劳性和憎水性。硅酮建筑密封膏除对玻璃、陶瓷等少数材料有较高的粘结性外，对大多数材料的粘结性较差，使用时需先用特定的涂底材料对材料的表面进行处理。硅酮建筑密封膏的使用寿命为30年以上，属于高档密封材料。,应用：高模量的硅酮建筑密封膏(为醋酸型或醇型)主要用于建筑物的结构型防水密封部位，如玻璃幕墙、门窗的密封等；中模量的硅酮建筑密封膏(为醇型)除不能用于有很大伸缩性的接缝外，其它部位均可使用；低模量的硅酮建筑密封膏(为酰胺型)主要用于建筑物的非结构型密封部位，如混凝土墙板、大理石板、花岗石板、公路与机场跑道。醋酸型硅酮建筑密封膏在交联时会放出醋酸，故不宜直接用于铜、铝、铁等的表面，也不宜用于水泥混凝土、硅酸盐混凝土等碱性材料的防水密封。,密封材料的选用：当接缝变形小于5%可选用低档密封材料，变形量小于时应选用12%时应选用丁基橡胶、丙烯酸、氯磺化聚乙烯类的中档密封材料；当变形量大于25%应选用聚硫橡胶，聚氨酯、硅酮类高档的高弹性密封材料。三、定型密封材料四、防水涂料,11.4建筑涂料建筑涂料：涂覆于建筑物表面并在一定条件下形成连续和完整涂膜的材料。主要功能：保护、装饰、或使建筑物具有某种特殊功能。一、建筑涂料的基本组成（一）基料（主成膜物质）1.基料作用：主要起到成膜及粘接填料和颜料的作用，使涂料在干燥或固化后能形成连续的涂层。决定涂膜的坚韧性、耐磨性、耐候性及化学稳定性等。2.常用基料：水玻璃、硅溶胶、丙烯酸树脂、环氧村脂、醋酸乙烯丙烯酸酯共聚物(简称乙丙乳液)等,（二）颜料和填料颜料和填料赋予涂膜以色彩、质感。颜料为金属氧化物。填料提高涂膜的抗老化性、耐候性等，为次成膜物质。（三）溶剂既能溶解油料、树脂，又易于挥发，能使树脂成膜。作用：1.稀释油料、树脂2.分散颜料和填料，3.调节涂料粘度。（四）助剂：为进一步改善或增加涂料的某些性能面加入的少量物质。,二、常用建筑涂料内墙涂料：外墙涂料：地面涂料：,（一）内墙涂料：内墙涂料应具有以下特点：色彩丰富、质地平滑；耐碱、有一定耐水性，且不宜粉化；透气性、排湿性好；无毒、无污染、无对身体有害的成分；涂刷方便，重涂性好。,内墙涂料的品种1.聚乙烯醇水玻璃内墙涂料，又称106涂料组成：聚乙烯醇+水玻璃+颜料+填料+助剂优点：具有原料丰富、价格低廉、工艺简单、无毒、无味、耐燃、色彩多样、装饰性较好，并与基层材料问有一定的粘结力。缺点：涂层的耐水洗刷性差，不能用湿布擦洗，且涂膜表面易产生脱粉现象。应用：是国内内墙涂料中用量最大的一种，广泛用于住宅、一般公用建筑等的内墙面、顶棚等。,2.聚醋酸乙烯乳液涂料又称聚醋酸乙烯乳胶漆，组成：聚醋酸乙烯乳液+颜料+填料+助剂优点：具有无毒、不易燃烧、涂膜细腻、平滑、色彩鲜艳、装饰效果良好、价格适中、施工方便。缺点：耐水性及耐候性较差，但优于聚乙烯醇系内墙涂料。应用：适合用于住宅、一般公用建筑等的内墙面、顶棚等。,3.醋酸乙烯-丙烯酸酯有光乳液涂料简称乙-丙有光乳液涂料组成：乙-丙乳液+颜料+填料+助剂优点：耐水性、耐候性、耐碱性优于聚醋酸乙烯乳液涂料，并具有光泽，是一种中高档的内墙装饰涂料。应用：主要用于住宅、办公室、会议室等的内墙面、顶棚等。,4.多彩涂料分散相：各种基料、颜料及助剂等的混合物。分散介质：为含有乳化剂、稳定剂等的水。不同基料间、基料与水间互相掺混而不互溶，即水中分散着肉眼叮见的不同颜色的基料微粒。优点：经一次喷涂即可获得具有多种色彩的立体涂膜。多彩涂料的色彩丰富、图案变化多样、生动活泼，具有良好的耐水性、耐油性、耐化学药品性、耐刷洗性，并具有较好的透气性。多彩涂料对基层的适应性强可在各种建筑材料上使用。应用：主要用于住宅、办公室、会议室、商店等的内墙面、顶棚等。,（二）外墙涂料外墙涂料应具有以下特点：装饰效果好；耐水性；耐侯性好；耐污染性好并易清洁；施工维修方便，价格合理。,外墙涂料的品种1.苯乙烯-丙烯酸酯乳液涂料简称苯-丙乳液涂料组成：苯-丙乳液+颜料+填料+助剂优点：具有优良的耐水性、耐碱性、耐湿擦洗性，耐洗刷次数可达2000次以上，外观细腻、色彩艳丽、质感好，与水泥混凝土等大多数建筑材料的粘附力强，并具有丙烯酸酯类涂料的高耐光性、耐候性和不泛黄性。应用：适合用于公用建筑的外墙等。,2.丙烯酸酯系外墙涂料分有溶剂型和乳液型组成：热塑性丙烯酸酯树脂+颜料+填料+助剂优点：耐水性、耐高低温性、耐候性、耐碱性良好，耐洗刷次数可达2000次以上，不易变色、粉化或脱落，具有多种颜色，可采用刷涂、喷涂、滚涂等施工工艺。装饰性好，寿命可达l0年以上，是目前国内外主要使用的外墙涂料之一。应用：主要用于外墙复合涂层的罩面涂料。溶剂型涂料在施工时需注意防火、防爆。,3.聚氨酯系外墙涂料组成：聚氨酯树脂或聚氨酯树脂与其它树脂的混合物+颜料+填料+助剂（溶剂型）优点：具有一定的弹性和抗伸缩疲劳性，能适应基层材料在一定范围内的变形而不开裂并具有优良的耐候性、耐水性、耐酸碱性和耐高低温性，耐洗刷次数可达2000次以上。使用寿命可达15年以上。涂膜的光洁度高，呈瓷质感，耐玷污性好。应用：主要用于办公楼、商店等公用建筑。聚氨酯系外墙涂料为双组分涂料，施工时需在现场按比例混合后使用。施工时需防火、防爆。,4.合成树脂乳液砂壁状建筑涂料组成：合成树脂乳液(一般为苯-丙乳液或丙烯酸乳液)+彩色骨料(料径小于2mm的彩色砂粒、彩色陶瓷粒等)或石粉+助剂优点：涂层具有丰富的色彩和质感，保色性和耐久性优于其它类型的涂料，使用寿命可达10年以上。应用：主要用于办公楼、商店等公用建筑的外墙面等。采用喷涂法施工,(三)地面涂料地面涂料应具有以下特点：耐磨性好；耐水性；耐碱性好；抗冲击性好；施工维修方便，重涂性好，价格合理；某些涂料应具有很好的电绝缘性；,地面涂料的品种1.聚氨酯厚质弹性地面涂料组成：聚氨酯为基料的双组分溶剂型涂料。优点：具有整体性好、色彩多样、装饰性好，并具有良好的耐油性、耐水性、耐酸碱性和优良的耐磨性，此外还具有一定的弹性，脚感舒适。缺点：价格高，且原材料有毒。应用：主要适合用于水泥砂浆或水泥混凝土的表面，如用于高级住宅、会议室、手术室、实验室、放映厅等的地面装饰，也可用于地下室、卫生间等的防水装饰或工业厂房及车间的耐磨、耐油、耐腐蚀等地面。,2.环氧树脂厚质地面涂料组成：以环氧树脂为基料的双组分溶剂型涂料。优点：具有良好的耐化学腐蚀性、耐油性、耐水性和耐久性，涂膜与水泥混凝土等基层材料的粘结力强、坚硬、耐磨，且具有定的韧性，色彩多样，装饰性好。缺点：价格高、原材料有毒。应用：主要用于高级住宅、手术室、实验室、公用建筑、工业厂房、车间等的地面装饰、防腐、防水等。,能够将两种材料直接粘结在一起的物质被称为粘结剂，粘结剂的种类繁多，常用的高分子粘结剂有热固型粘结剂、热塑型粘结剂、橡胶型粘结剂、混合型粘结剂等。一、粘结的基本概念胶粘剂所以能牢固粘接两个相同或不相同材料，是由于它们具有粘合力。粘合力大小取决于胶粘剂与被粘物之间的粘附力和胶粘剂本身的内聚力。其中任何一种力受到破坏，都会导致粘合力的破坏，也就是粘接缝的破坏。所以要得到最大的粘合力，就必须使内聚力和粘附力共同作用。内聚力是脓粘剂本身分子之间的作用力，而粘附力是胶粘剂与被釉物之间的作用力。在内聚力大于粘附力的情况下，粘合力主要取决于粘附力。,11.5胶粘剂,一般认为粘结力主要来源于以下几个方面：(1)机械粘结力胶粘剂涂敷在材料的表面后，能渗入材料表面的凹陷处和表面的孔隙内，胶粘剂在固化后如同镶嵌在材料内部。正是靠这种机械锚固力将材料粘结在一起。(2)物理吸附力胶粘剂分子和材料分子间存在的物理吸附力，即范德华力将材料粘结(3)化学键力某些胶粘剂分子与材料分子间能发生化学反应，即在胶粘剂与材料间存在有化学键力，是化学键力将材料粘结为一个整体。,二、粘结剂的基本组成（一）粘料:结构受力部位用热固性树脂，非结构或变形较大部位用热塑性树脂或橡胶。（二）固化剂是为使粘结剂固化迅速或强度提高的物质。（三）填料改善粘结剂的强度、稳定性的物质，并可降低成本。（四）稀释剂调节粘结剂的粘度，增加胶粘剂的浸润性，便于施工。,三、常用胶粘剂(一)热塑性树脂胶粘剂1.聚乙烯醇缩醛胶粘剂（107胶）耐水性及耐老化性很差，粘贴塑料，配制粘结力高的砂浆。2.聚醋酸乙烯胶粘剂（乳白胶）其对各种极性材料有较高的粘附力，但耐热性、对溶剂作用的稳定性及耐水性较差，只能作为室温下使用的非结构胶，如用于粘结玻璃、陶瓷、混凝土、纤维织物、木材、塑料层压板、聚苯乙烯板、聚氯乙烯板及塑料地板。,(二)热固性树脂胶粘剂1.不饱和聚酯树脂胶粘剂性质：粘结强度高、抗老化性及耐热性好，可在室温和常压下固化，但固化时收缩大，使用时须加入填料或玻璃纤维等。应用：粘结陶瓷、玻璃、木材、混凝土、金属等。2.环氧树脂胶粘剂性质：耐酸耐碱性均好，且可在低温、常温、高温下固化，且固化时收缩小。由于含有极活泼的环氧基和多种极性基,粘结力强，在粘结混凝土方面，其性能远远超过其它胶粘剂。应用：混凝土结构裂缝的修补和混凝土结构。,（三）合成橡胶胶粘剂1.氯丁橡胶胶粘剂氯丁橡胶胶粘剂是目前应用最广的一种橡胶胶粘剂。优点:对水、油、弱酸、弱碱、脂肪烃和醇类都具有良好的抵抗力，可在-50+80的温度下工作，但具有徐变性，且易老化。为改善性能常掺入油溶性的酚醛树脂，配成氯丁酚醛胶。氯丁酚醛胶可在室温下固化.应用:常用于粘结各种金属和非金属材料，如钢、铝、铜、玻璃、陶瓷、混凝土及塑料制品等。建筑上常用于在水泥混凝土或水泥砂浆的表面上粘贴塑料或橡胶制品等。2.丁腈橡胶胶粘剂优点:耐油性好、剥离强度高、对脂肪烃和非氧化性酸具有良好的抵抗力。根据配方的不同，它可以冷硫化，也可以在加热和加压过程中硫化。为获得很好的强度和弹性，可将丁腈橡胶与其它树脂混合使用。应用:主要用于粘结橡胶制品以及橡胶制品与金属、织物、木材等的粘结。,小结,1.合成高分子材料具有多种建筑功能且质量轻、强韧、耐化学腐蚀和易加工成型等优点.2.合成高分子化合物有加聚物和缩聚物。加聚物为线型结构，为热塑性树脂；缩聚物大部分为体型结构，为热固性树脂。它们具有密度小、电绝缘性好、耐热性低等特点。3.建筑塑料的基本组成为合成树脂、填料、增塑剂、固化剂等。其中，合成树脂决定塑料的类型、性质、用途的根本因素。其它填料和添加剂是为了改善塑料的性质而加入的。,4.合成高分子防水材料包括防水卷材、密封材料（丙烯酸密封膏，主要用于屋面，墙板，门窗等的密封防水；聚氨酯密封膏，主要用于水平缝和垂直缝的密封防水）、防水涂料和定型密封材料。5.建筑涂料是涂覆于建筑物表面并在一定条件下形成连续和完整涂膜的材料。主要功能是保护、装饰、或使建筑物具有某种特殊功能。建筑涂料的基本组成有基料、颜料、填料和溶剂、助剂等，其中基料在涂料中主要起到成膜及粘接填料和颜料的作用，使涂料在干燥或固化后能形成连续的涂层。6.胶粘剂的基本组成有基料、固化剂、填料和稀释剂等，其中基料对胶粘剂的性质起重要作用。其它组成是为了改善塑料的性质而加入的。,一、名词解释1.共聚物：由两种或两种以上单体经过加聚反应生成的产物称为共聚物。2.热塑性树脂：加热时软化甚至熔化，冷却后硬化但不起化学变化，不论重复多少次，均能保持这种性质的树脂（或受热时软