第十一章合成高分子材料

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合成高分子材料

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、涂料和胶粘剂。11.1建筑塑料及其制品

在建筑装饰工程中，采用适当塑料代替其他材料，除能获得良好的装饰及艺术效果外，还能减轻建筑物自重，提高功效，减少施工费用。是塑料组成材料中最主要的组分。树脂在塑料中起胶结作用，将其他材料牢固地胶结在一起。11.1.1塑料的组成和分类(1)塑料的组成1)合成树脂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。是塑料中的重要成分，可以增加制品体积，降低成本，提高强度和硬度，增加化学稳定性，改善加工性能。2)填充料可以提高塑料的可塑性和流动性，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。3)增塑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。常用的固化剂有胺类和过氧化物等。4)硬化剂在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；在使用过程中提高制品质量、延长使用寿命。5)稳定剂常用的稳定剂有抗氧化剂、热稳定剂等。加入着色剂可使塑料具有鲜艳的色彩和光泽。6)着色剂着色剂分为有机和无机两大类，常用的着色剂有：钛白粉、钛青蓝、联苯胺黄、甲苯胺红、苯胶黑、氧化铁红、群红、群青、铬酸铅等。为使塑料能够满足某些特殊要求，具有更好的性能，还需要加入各种其他添加剂。如紫外线吸收剂、防火剂、阻燃剂、抗静电剂、发泡剂和发泡促进剂等。7)其他添加剂通常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。(2)塑料的分类表观密度0.9-2.2，约为铝的一半，混凝土的1/3，钢材的1/4,铸铁的1/5，与木材相近。11.2

塑料的特点(1)表观密度小，比强度大比强度高于钢材和混凝土，有利于减轻建筑物的自重，对高层建筑意义更大。可塑性强，成型温度和压力容易控制，工序简单，设备利用率高，可以采用多种方法模塑成型，切削加工，生产成本低，适合大规模机械化生产，可制成各种薄膜、板材、管材、门窗及复杂的中空异型材等。(2)加工方便塑料对酸、碱、盐等化学物质的抗腐蚀能力要比金属和一些无机材料好，在空气中也不发生锈蚀。(3)化学稳定性良好因此大量应用于民用建筑上下水管材和管件，以及有酸碱等化学腐蚀的工业建筑的门窗、地面及墙体等。一般塑料都是电的不良导体，在建筑行业中广泛用于电器线路、控制开关、电缆等方面。(4)电绝缘性优良塑料的导热系数很小，约为金属的1/600-1/500，泡沫塑料的导热系数最小，是良好的保温隔热材料之一。(5)导热性低

塑料可以制成完全透明或半透明的，或掺入不同的着色剂制成各种色泽鲜艳的塑料制品，表面还可以进行压花、印花处理。(6)富有装饰性塑料花通过改变塑料的组成与生产工艺，可在相当大的范围内制成具有各种特殊性能的工程材料。如轻质高强的碳纤维复合材料；具有承重、轻质、隔声、保温的复合板材；柔软而富有弹性的防水材料等。(7)功能的可设计性产量大，用途广，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。11.1.3

常用的建筑塑料及其制品(1)热塑性塑料1)聚乙烯塑料（PE）钢丝网骨架塑料（聚乙烯）复合管聚乙烯管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，可作隔声、保温材料。2)聚氯乙烯塑料（PVC）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、型材作地面材料和装修材料等。

聚苯乙烯塑料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。3)聚苯乙烯塑料（PS）

聚丙烯树脂是由丙烯单体聚合而成。聚丙烯塑料常用来生产管材、卫生洁具等建筑制品。4)聚丙烯塑料（PP）

近年来，聚丙烯的生产发展较迅速，聚丙烯已与聚乙烯、聚氯乙烯等共同成为建筑塑料的主要品种。

是透光性最好的一种塑料，它能透过92%以上的日光，73.5%的紫外光。聚甲基丙烯酸甲酯主要用来制造有机玻璃，在建筑工程中可制作板材、管材、室内隔断等。5)聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）（有机玻璃）

酚醛树脂由酚和醛在酸性或碱性催化剂作用下缩聚而成。酚醛塑料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）热固性塑料1)酚醛塑料（PF）

不饱和聚酯树脂是一种热固性塑料，优点是加工方便，可在室温下固化，可不加压或在低压下成型；缺点是固化时收缩率较大。常用来生产玻璃钢、涂料和聚酯装饰板等。

2)聚酯树脂

线型聚酯是一种热塑性塑料，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。

有机硅树脂由一种或多种有机硅单体水解而成，是一种憎水、透明的树脂。3)有机硅树脂（SI）

有机硅树脂的主要优点是耐高温、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，可用作绝缘涂层；具有优良的耐候性，可做耐大气涂层。

有机硅树脂机械性能不好，粘结力不强，常用玻璃纤维、石棉、云母或二氧化硅等增强。

具有成型性能好、可制成各种结构形式和形状的构件，也可现场制作；轻质高强，可大大减轻结构自重；具有良好的耐化学腐蚀性能；具有一定的透光性，可同时作为结构和采光材料使用。3)玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢）具有耐水、耐腐蚀、气密性、水密性、绝热性、隔声性、耐燃性、尺寸稳定性、装饰性好，而且不需要粉刷油漆，维修保养方便，节能效果显著等优点。（3）常用的建筑塑料制品1)塑料门窗塑料管材与金属管材相比，具有生产成本低、容易模制，质量轻、运输和施工方便，表面光滑、流体阻力小，不生锈、耐腐蚀、适应性强，韧性好，强度高，使用寿命长，能回收加工再利用等优点。2）塑料管材及管件建筑塑料管材管件制品应用极为广泛，正在逐步取代陶瓷管和金属管。

塑料装饰板常用的品种有硬质PVC板材、塑料贴面板、覆塑装饰板、铝塑复合板、有机玻璃板和玻璃钢板等。3）塑料装饰板

塑料贴面板又称三聚氰胺树脂装饰板或装饰防火板，是将底层纸、装饰纸等用酚醛树脂及三聚氰胺树脂浸渍后，经干燥、组坯、热压后形成的。①硬质PVC板材具有图案丰富逼真、耐磨、耐烫、耐酸碱腐蚀、防火、易清洁等特点。塑料贴面板的表面可制成各种木材和石材的纹理图案，适用于室内外的门面、墙裙、包柱、家具等处的贴面装饰，效果逼真。

硬质PVC板材有平板、波形板、格子板和异型板之分。硬质PVC异型板主要用于室内墙面、卫生间吊顶及隔断的罩面装饰。②塑料贴面板透明PVC平板和波形板可作为发光顶棚、透明屋面及高速公路隔音墙的装饰材料，不透明的PVC波形板可用于外墙装饰。

覆塑装饰板既有基层板的厚度、刚度，又具有塑料贴面板和薄膜的光洁，质感强、美观、装饰效果好，同时还具有耐磨、耐烫、不变形、不开裂、易清洗等优点，使用时可不用油漆。③覆塑装饰板主要用于高级建筑的内装修及制作家具，也可用于汽车、火车、船舶等。具有轻质高强、防水、防热、隔音、适温性好、耐腐蚀、耐粉化、不易变形、良好的加工性、优异的光洁度、易清洁等特点，并且价格适中、用途广泛。④铝塑复合板

铝塑板可与绚丽的玻璃幕墙和典雅的石材幕墙媲美，在阳光的照射下，它的面层既艳丽又凝重，同时避免了光污染。

塑料地板与传统的地面材料相比，具有质轻、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，广泛用于室内地面的装饰。4）塑料地板

塑料壁纸装饰效果好，粘贴方便，使用寿命长，容易维修保养，根据需要可加工成具有难燃、隔热、吸音、防霉、可水洗、不易受机械损伤的产品。5）塑料壁纸11.2

树脂胶粘剂

胶粘剂又称粘结剂、结合剂，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。粘结技术和粘结材料已越来越受到人们的重视，新的胶粘剂不断出现，已成为建筑材料的一个重要组成部分。

胶粘剂是由多组分物质组成的，主要组成包括：溶剂、固化剂、填料和其他外加剂等，起粘结作用的基本组分是胶粘剂。11.2.1树脂胶粘剂的组成、分类(1)树脂胶粘剂的组成

胶粘剂的品种繁多，用途不同，组成各异，分类方法很多，通常是按胶粘剂的化学成分进行分类。(2)树脂胶粘剂的分类

影响胶粘强度的因素很多，主要有胶粘剂的性能、被粘材料的性质、粘结工艺和施工环境条件等。11.2.2影响胶粘强度的因素

常用的树脂胶粘剂包括：聚乙烯醇缩脲甲醛胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯乳液胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂、聚氨酯胶粘剂等。11.2.3常用的树脂胶粘剂11.3

建筑涂料

建筑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、造价低、维修方便、更新方便等优点，应用十分广泛。（1）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。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坚韧的保护膜。11.3.1

涂料的组成主要成膜物质应具有较好的耐碱性，较好的耐水性，较高的化学稳定性和一定的机械强度，多属于高分子化合物或成膜后能形成高分子化合物的有机物质。（2）次要成膜物质

次要成膜物质主要包括颜料和填充料，它们不能离开主要成膜物质单独形成涂膜，必须依靠主要成膜物质的粘结而成