新型建筑塑料市公开课一等奖省赛课获奖课件

第七章新型建筑塑料新型建筑塑料第1页第一节

塑料基础知识

塑料是以天然或合成高分子化合物为基体材料，加入适量填料和添加剂，在高温、高压下塑化成型，且在常温、常压下保持制品形状不变材料。惯用合成高分子化合物是各种合成树脂。塑料作为土木工程材料有着辽阔前途。如建筑工程惯用塑料制品有塑料壁纸、壁布、饰面板、塑料地板、塑料门窗、管线护套等；绝热材料有泡沫塑料与蜂窝塑料等；防水和密封材料有塑料薄膜、密封膏、管道、卫生设施等；土工材料有塑料排水板、土工织物等；市政工程材料有塑料给水管、塑料排水管、煤气管等等。

新型建筑塑料第2页一、塑料组成（一）合成树脂：合成树脂是塑料基本组成材料，在塑料中起粘结作用。塑料性质主要决定于合成树脂种类、性质和数量。合成树脂在塑料中含量约为30%～60%，仅有少数塑料完全由合成树脂所组成，如有机玻璃。

用于塑料热塑性树脂主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等加聚高聚物；用于塑料热固性树脂主要有酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂等缩聚高聚物。

新型建筑塑料第3页（二）填充料

在合成树脂中加入填充料能够降低分子链间流淌性，可提升塑料强度、硬度及耐热性，降低塑料制品收缩，并能有效地降低塑料成本。惯用填充料有：木粉、滑石粉、硅藻土、石灰石粉、石棉、铝粉、碳黑和玻璃纤维等，塑料中填充料掺率约为40%～70%。

新型建筑塑料第4页（三）增塑剂增塑剂可降低树脂流动温度Tf，使树脂含有较大可塑性以利于塑料加工成型，因为增塑剂加入降低了大分子链间作用力，所以能降低塑料硬度和脆性，使塑料含有很好塑性、韧性和柔顺性等机械性质。增塑剂必须能与树脂均匀地混合在一起，而且含有良好稳定性。惯用增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、樟脑、二苯甲酮等。

新型建筑塑料第5页（四）固化剂固化剂也称硬化剂或熟化剂。它主要作用是使线性高聚物交联成体型高聚物，使树脂含有热固性，形成稳定而坚硬塑料制品。酚醛树脂中惯用固化剂为乌洛托品（六亚甲基四胺），环氯树脂中惯用则为胺类（乙二胺、间苯二胺）酸酐类（邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐）及高分子类（聚酰胺树脂）。

新型建筑塑料第6页（五）着色剂着色剂加入使塑料含有鲜艳色彩和光泽，改进塑料制品装饰性。惯用着色剂是一些有机染料和无机颜料。有时也采取能产生荧光或磷光颜料。

（六）稳定剂为预防塑料在热、光及其它条件下过早老化而加入少许物质称为稳定剂。惯用稳定剂有抗氯化剂和紫外线吸收剂。

新型建筑塑料第7页二、塑料性质（一）物理力学性质1．密度。普通为0.9～2.2g/cm3。2．孔隙率。可在很大范围内加以控制。3．吸水率。吸水率很小，普通不超出1%。4．耐热性。温度普通为100～200℃，仅个别塑料（氟塑料、有机硅聚合物等）使用温度可达300～500℃。5．导热性。密实塑料导热系数为0.23～0.70W/m·k，泡沫塑料导热系数则靠近于空气。6．强度。塑料强度较高。7．弹性模量。约为混凝土1/10，同时含有徐变特征。

新型建筑塑料第8页（二）化学性质1．耐腐蚀性。对酸、碱、盐等腐蚀性物质作用都含有较高化学稳定性。2．老化。在使用条件下，塑料受光、热、大气等作用，内部高聚物组成与结构发生改变，致使塑料失去弹性、变硬、变脆出现龟裂（分子交联作用引发）或变软、发粘、出现蠕变（分子裂解引发）等现象，这种性质劣化现象称为老化。3．可燃性。建筑工程用塑料应为阻燃塑料。4．毒性。普通来说，液体状态树脂几乎都有毒性，但完全固化后树脂则基本上无毒。

新型建筑塑料第9页三、惯用塑料及其制品（一）塑料惯用具种1．聚乙烯塑料（PE）。2．聚氯乙烯塑料（PVC）。3．聚苯乙烯塑料（PS）。4．聚丙烯塑料（PP）。5．聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。6．聚碳酸酯（PC）。7．聚酯树脂（PR）。8．酚醛树脂（PF）。9．环氧树脂（EP）。10．聚氨酯（PU）。11．有机硅树脂（OR）。12．脲醛树脂（UF）。13．玻璃纤维增强塑料。

新型建筑塑料第10页（一）塑料管材塑料管材与金属管材相比，含有质轻、不生锈、不生苔、不易积垢、管壁光滑、对流体阻力小，安装加工方便、节能等特点。近年来，塑料管材生产与应用已得到了较大发展，它在工程塑料制品中所占百分比较大。第二节工程塑料制品新型建筑塑料第11页

建筑用塑料管材分类1.建筑用塑料管按用途可分为以下几类：①排水管包含建筑排水管(室内下水管)和埋地排水管(室外排水管)。②给水管(供水管)包含室外给水管(含城镇供水管)和建筑给水管(室内冷水管和热水管)。③其它输气管(燃气管)、雨落管(建筑雨水管)和电工套管（如穿线管、通讯护套管、埋地输电线套管等）。新型建筑塑料第12页

建筑用塑料管按材料可分为：硬聚氯乙烯(PVC—U)管、软聚氯乙烯(PVC－S)管、氯化聚氯乙烯(CPVC)管、增强或复合聚氯乙烯管、高密度聚乙烯(HDPE)管、中密度聚乙烯(MDPE)管、低密度聚乙烯(LDPE)管、交联聚乙烯(PE—X)管、均聚丙烯〔PP—H〕管、嵌段共聚聚丙烯(PP—B)管、无规共聚聚丙烯(PP—R)管、聚丁烯(PB)管、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）管、玻璃钢（GRP）管、衬塑或涂塑钢管、衬塑铝管、铝塑复合管、塑复铜管等。

新型建筑塑料第13页建筑塑料用管材也能够其形状或结构来分，可分为：

单层塑料管(包含非圆形管)、多层塑料管(包含芯层发泡管、多层复合管管)、波纹管(包含中层、双层、三层管)、缠绕成型管、衬塑、涂塑或复塑金属管、夹泡沫塑料金属塑料复合管、玻璃钢管、纤维增强塑料软管等。

新型建筑塑料第14页硬聚氯乙烯排水管（PVC-U）

国家标准GB/T5836.1—92要求，“建筑排水用硬聚氯乙烯管材”是指以聚氯乙烯树脂为基料，添加适量助剂，经挤出成型硬聚氯乙烯管材。依据聚氯乙烯塑料中是否添加增塑剂及增塑剂添加数量不一样分为软质聚氯乙烯和硬质聚氯乙烯。

新型建筑塑料第15页硬聚氯乙烯排水管技术要求图7.1管材公称外径和公称壁厚GB/T5836.1—92《建筑排水用硬聚氯乙烯管材》要求了PVC-U管材产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

①产品规格管材规格用dc(公称外径)×e(公称壁厚)表示.

管材长度为(4土0.01)m和(6土0.01)m。长度也可由供需双方协商确定。②技术要求

a.颜色b.外观c.物理力学性能

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①噪音普通PVC排水管噪音大于铸铁管，对于采取明装管道，这种情况则更为显著。当前处理该问题两条路径是改变水流条件或提升管村材质隔音效果。为此，内壁设有导流螺旋凸起螺旋管、芯层发泡管和空壁管、芯层发泡螺旋管、空壁螺旋管等.

通用双壁管材、双壁螺旋管材硬聚氯乙烯管材使用中存在问题新型建筑塑料第17页②水通量水力学上，塑料管因内壁光滑、阻力小、水流速度大，其立管通水能力大于铸铁管观点正受到挑战。相反，认为这些“优点”恰为不利原因，水流速度大使管内空气压差、压力波动加大，最终造成通水能力下降观点已得到更多人认同，不少理论推证、试验测定甚于工程实例对此也提供了支持．并提出应采取“消能”办法或增加管内壁粗糙度等方法来提升通水能力。

新型建筑塑料第18页③防火UPVC是难燃，但难燃性UPVC管并不意味着能够防火。在当前，国内几个建筑塑料管道工程设计、施工规程里相关给水管中众多聚烯烃类可燃材料还未提出防火要求，但对在高层建筑中应用PVC排水管确有明确要求。其中塑料排水管管径较大，遇热熔融塌落易造成管井或楼板贯通，使火焰和PVC分解产生烟毒气上串造成火灾蔓延。为此设计要求，需在UPVC管外每一层穿楼板处再加装相当长度防火套管及阻火圈防火抑烟。新型建筑塑料第19页硬聚氯乙烯管件塑料管路通常由塑料管材、管配件两部分组成，塑料管件又称管配件，是指把管材与管材、管材与仪表、设备、阀门等相连接管接件。塑料管路质量好坏与配套管接件有着亲密关系，但管材连接方式也是影响管材连接质量主要原因。

pvcu-8法兰束节法兰连接件新型建筑塑料第20页管箍管卡活接头新型建筑塑料第21页惯用塑料给水管材

用于给水管材第一个要求就是无毒、无味。1.硬聚氯乙稀管2.交联聚乙烯（PE－X）管交联聚乙烯管以高密度聚乙烯作为主要原料，经过高能射线或化学引发剂作用，将线型大分子结构转变为空间网状结构，从而可使管材性能得到改进。交联聚乙烯管因为含有很好卫生性和综协力学物理性能，被视为新一代绿色管材。

3.无规共聚聚丙烯（PP－R）管PP－R管材是20世纪80年代末90年代初开发应用新型塑料管道产品。此管材在输送70℃热水、长久内压为1MPa条件下使用寿命可达50年，成为较理想塑料冷热水管专用料。新型建筑塑料第22页PPR管道自投入生产及应用以来得到了较大发展，产品主要用于建筑物冷热水系统，饮用水系统及板式(包含地板)采暖系统。PP－R在饮用水、热水塑料管材中所占百分比仅次于交联聚乙烯管材，是国家推广应用三大管材(PE－X管、PP－R管和铝塑复合管)之一。PP-R管材新型建筑塑料第23页铝塑复合管铝塑复合管普通为五层复合结构(塑料/粘结剂/铝/粘结剂/塑料)，即内外层是聚乙烯，中间层是铝材。内外层聚乙烯或交联聚乙烯含有优异耐高低温性、耐老化性、耐环境应力开裂性、无毒、无味、耐腐蚀、无污染、质轻、耐用及保温、隔热等优点，中间铝层起加强作用，使管材含有很高耐压、耐冲击及良好弯曲性，可在许多领域取代金属管。新型建筑塑料第24页新型建筑塑料第25页（二）塑料门窗塑料门窗主要采取改性硬质聚氯乙稀（PVC-U）经挤出机形成各种型材。型材经过加工，组装成建筑物门窗。塑料门窗可分为全塑门窗、复合门窗和聚氨酯门窗，但以全塑门窗为主。它由PVC-U中空型材拼装而成，有白色、深棕色、双色、仿木纹等品种。塑料门窗与其它门窗相比，含有耐水、耐腐蚀、气密性、水密性、绝热性、隔声性、耐燃性、尺寸稳定性、装饰好等特点，而且不需粉刷油漆，维护保养方便，同时还能显著节能，在国外已广泛应用。

新型建筑塑料第26页塑料门窗是继木、钢、铝合金门窗之后兴起新型节能门窗，是当前世界上所知最正确节能、保温、隔音且水密性、气密性和耐久性都很好门窗。塑料门窗是以改性聚氯乙烯树脂为原料，经挤出成型为各种断面中空异型材，再经定长切割并在其内腔加钢质型材加强筋，经过热熔焊接机焊接组装成门窗框、扇，最终装配玻璃、五金配件、密封条等组成门窗成品。型材内腔以型钢增强而形成塑钢结合整体，故这种门窗也称塑钢门窗。

新型建筑塑料第27页木纹塑料型材断桥塑料型材塑料型材（表面是保护膜）塑料型材真假塑料型材产品（左边真，右边假）新型建筑塑料第28页门主要类型按开启方式分有平开门、推拉门、连窗门、折叠门、旋转门和弹簧门等。

窗主要类型有平开窗、推拉窗、中悬窗、立转窗、提拉窗、上悬窗、下悬窗及百叶窗等。

新型建筑塑料第29页推拉窗平开窗百叶平开窗中悬窗

提拉窗

上悬窗

上悬窗

下悬窗

下悬窗

百叶窗

旋转窗立转窗新型建筑塑料第30页与钢、木、铝合金门窗比较，塑料门窗技术经济优势主要表达在：1.节能保温性好就生产型材能耗而言，塑料门窗能耗最低，生产1吨钢材能耗为生产1吨UPVC型材4.5倍；而生产1吨铝材能耗为生产1吨UPVC型材8倍。在实际使用中，塑料门窗热损失最小，塑料型材为多腔式结构，含有良好隔热性能，传热系数很小，仅为钢材1/357，铝材1/1250。相关部门调查比较：使用塑料门窗房间比使用木窗房间冬季室内温度提升4～5℃；新型建筑塑料第31页塑料门窗主要技术性能有：1.强度高、耐冲击。2.抗老化性能好。

3.隔热保温性好，节约能源。4.气密性、水密性好。5.隔音性好。6.耐腐蚀性好。7.防火性能好。8.电绝缘性高。9.热膨胀系数低，能确保正常使用。

新型建筑塑料第32页2.降低噪音塑料型材本身含有良好隔音效果，若采取双玻结构其隔音效果更理想，尤其适合用于闹市区噪音干扰严重，但需要平静场所，如医院、学校、宾馆、写字楼等。塑料门窗隔音性能符合GB8485《建筑外窗隔音性能分级及其检测方法》中要求。新型建筑塑料第33页3.气密性好塑料门窗在安装时全部缝隙处都装有橡塑密封条和毛条，所以其气密性远远高于铝合金门窗。而塑料平开窗气密性又高于推拉窗，普通情况下，平开窗气密性可达一级，推拉窗可达二级。依据中国建筑科学研究院物理所检测，塑料门窗气密性高于铝、木、钢门窗5～10倍；塑料门窗空气渗透性能普通为2级至1级，而木、钢门窗则为5级左右。所以，塑料门窗可用于一些有超净化要求建筑上。新型建筑塑料第34页4.耐腐蚀性好塑料型材含有独特配方，含有良好耐腐蚀性，所以塑料门窗耐腐蚀性能主要取决于五金件选择，如选防腐五金件，不锈钢材料，其使用寿命是钢窗10倍左右。所以塑料门窗尤其适合在盐雾大沿海地域、湿度大南方地域和带有腐蚀性介质工业建筑中使用。而在强腐蚀、大气污染、海水和盐雾、酸雨等恶劣环境下，钢窗难以适应，铝窗虽稍好，但耐久性差。新型建筑塑料第35页5.性能稳定、耐候性好长久困扰塑料门窗推广老化、变形、耐候性差、变色等质量问题已经有改进。国产PVC窗工作环境温度已达－50～55℃，又因为改进了配方，提升了产品耐寒性，所以其高温变形、低温脆裂问题己得到处理。塑料门窗可长久使用于温差较大环境中，烈日暴晒、潮湿都不会使其出现变质、老化、脆化等现象。最早塑料门窗已使用30年，其材质还完好如初，照此推算，正常环境条件下塑料门窗使用寿命可达50年以上。新型建筑塑料第36页6.防火性能好塑料门窗不易燃，不助燃，能自熄，安全可靠，经公安部上海科学研究所检测氧指数为47，符合GB8814《门窗框用聚氮乙烯(PVC)型材》中要求氧指数不低于38要求。7.绝缘性好塑料门窗使用塑料型材为优良电绝缘材料,不导电，安全系数高。7.水密性好塑料型材含有独特多腔式结构，有特有排水腔，不论是框还是扇积水都能有效排出。塑料平开窗水密性又远高于推拉窗，普通情况下，平开窗水密性可达2级，保持未发生渗透最大压力为150Pa，符合GB7108《建筑外墙雨水渗透性能分级及检测方法》中2级要求，推拉窗可到达3级。新型建筑塑料第37页8．抗风压性好在独特塑料型腔内，可填加1.2~3mm厚钢衬，依据当地风压值、建筑物高度、洞口大小、窗型设计来选择加强筋厚度和型材系列，以确保建筑对门窗要求。普通高层建筑可选取内平开窗或大断面椎拉窗，抗风压强度可达1级或特1级；低层建筑可选取外平开窗或小断面推拉窗，抗风压强度普通在3级，都符合GB7106《建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法》要求。新型建筑塑料第38页10.产品尺寸精度高，不变形性好塑料型材材质细腻平滑、质量内外一致，无需进行表面特殊处理。易加工、易切割，焊接加工后，成品长、宽及对角线公差均能控制在2mm以内，加工精度高，焊角强度可达3500N以上，同时焊接处经清角除去旱瘤，确保型材表面平整。11.易防护性好塑料门窗不受侵蚀，不易变黄褪色，不受灰、水泥及胶合剂影响，几乎无须保养，脏污时，可用任何清洗剂洗涤，清洗后光洁如新。12.价格适中与到达同等性能铝窗、木窗、钢窗相比，塑料门窗价格较经济实用。新型建筑塑料第39页（一）塑料壁纸。壁纸是当前使用较广泛墙面装饰材料，尤其是塑料壁纸，其图案改变多样，色彩丰富多彩。经过印花、发泡等工艺，可仿制木纹、石纹、锦缎、织物，也有仿制瓷砖、普通砖等，假如处理得当，甚至能到达以假乱真程度，为室内装饰提供了极大便利。塑料壁纸可分为三大类：普通壁纸、发泡壁纸和特种壁纸。金属基壁纸是一个节能壁纸。近年来生产静电植绒壁纸，带图案，仿锦缎，装饰性、手感性均好，但价格较高。

第三节装饰塑料制品新型建筑塑料第40页普通壁纸发泡壁纸金属基壁纸新型建筑塑料第41页（二）

墙面装饰织物墙面装饰织物主要是指以纺织物和编织物为原料制成壁纸（或墙布），其原料能够是丝、羊毛、棉、麻、化纤等纤维，也能够是草、树叶等天然材料。这种材料含有其独特装饰效果，可吸声保温、美化环境，惯用于咖啡厅、宾馆等公共室内场所。惯用品种有织物壁纸和墙布。纸基织物壁纸是由天然纤维和化学纤维制成各种色泽、花色粗细纱或织物再与纸基层粘合而成。适合用于宾馆、饭店、办公大楼、家庭卧室等室内墙面装饰。麻草壁纸，适合用于酒吧、舞厅、会议室、商店、饭店等室内墙面装饰。

新型建筑塑料第42页织物壁纸新型建筑塑料第43页（三）塑料地板。塑料地板与传统地面材料相比，含有质轻、美观、耐磨、耐腐蚀、防潮、防火、吸声、绝热、有弹性、施工简便、易于清洗与保养等特点，使用较为广泛。塑料地板种类繁多，当前绝大部分塑料地板为聚氯乙烯塑料地板。按形状可分为块状与卷状，其中块状占百分比大。块状塑料地板能够拼成不一样色彩和图案，装饰效果好，也便于局部修补；卷状塑料地板铺设速度快，施工效率高。

新型建筑塑料第44页按质地可分为半硬质与软质。因为半硬质塑料地板含有成本低，尺寸稳定，耐热性、耐磨性、装饰性好，轻易粘贴等特点，当前应用最广泛；软质塑料地板弹性好，行走舒适，有一定绝热、吸声、隔潮等优点。按产品结构可分为单层与多层复合。单层塑料地板多属于低发泡地板，厚度普通为3～4mm，表面可压成凹凸花纹，耐磨、耐冲击、防滑，但此地板弹性、绝热性、吸声性较差；多层复合塑料地板普通分上、中、下三层，上层为耐磨、耐久面层，中层为弹性发泡层，下层为填料较多基层，上、中、下三层普通用热压粘结而成，此地板主要特点是含有弹性，脚感舒适，绝热、吸声。

新型建筑塑料第45页（四）地毯分类及特点1按原材料分类（1）羊毛地毯：又称纯毛地毯。属高档铺地装饰织物。（2）混纺地毯：混纺地毯是以羊毛纤维与合成纤维混纺后编织而成地毯。（3）化纤地毯：合成纤维制作面料而制成，其外观和触感酷似羊毛，它耐磨而较富有弹性，为当前用量最大中、低级地毯品种。

（4）剑麻地毯：采取植物剑麻为原料，弹性较差