有机高分子材料

第十章有机高分子材料以高分子化合物为主要原料加工而成的建筑制品称为高分子建材，也称化学建材，分以下三种：建筑塑料——是以人造的或天然的高分子化合物为主要原料，在一定温度和压力下塑制成的材料，且在常温下保持形状不变。塑料在建筑领域中主要用作装饰与装修材料。涂料——是一类能涂覆于物体外表并在一定条件下形成连续和完整膜层的材料。胶粘剂——是指能直接将两种材料牢固地粘结在一起的物质。§10—1合成高分子化合物的根本知识一、有机高分子化合物的分类按分子链的形状分类：分为线型的、支链型的和体型〔网状〕的三种。按加热时的性质分热塑性聚合物热固性聚合物受热时的特点受热时软化，冷却后固化。此过程可以反复进行。成型前分子量较低，经加工后固化成型为制品，再受热则制品破坏。此过程不可逆。性能差异密度、熔点较低；耐热性较差；刚度小；但抗冲击韧性较好。密度。熔点较高；耐热性较好；刚度大；但质地硬脆。二、高分子化合物的合成方法及命名〔1〕加成聚合通常是在催化剂的存在下，含有双键的单体翻开双键，相互连接而得到聚合物长链分子。由加聚反响生得的高聚物一般为线型分子，其组成和单体的组成根本相同，反响过程中不产生副产物。由加聚反响生成的树脂称为聚合树脂，其命名一般是在其原料名称前面冠以“聚〞字，如：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙稀等。〔2〕缩合聚合缩合聚合又称缩聚反响。是含有活性官能团的单体经缩合反响相互连接而得到高分子量的聚合物，同时，单体的官能团脱并化合成副产物。缩聚反响生产物的组成与原始单体完全不同，得到的高聚物可以是线型的或体型的。缩聚反响生成的树脂称为缩合树脂。其命名一般是在原料名称后加上“树脂〞两字。如：酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂等。三、高分子化合物的主要性能及指标一、物理力学性能1.密度较小2.比强度高〔为轻质高强材料〕3.导热性小〔保温隔热性能好〕4.电绝缘性能好。5.耐磨性好。二、物理、化学性能1.会老化2.耐腐蚀性能较强3.具有可燃性，且在燃烧过程中会释放有毒气体4、耐水性、耐湿性好。§12—2建筑塑料塑料的组成塑料的主要特点常用建筑塑料常用建筑塑料制品一、塑料的根本组成组成含量主要作用合成树脂30～60％起胶粘剂作用填料40～70％可提高塑料的强度、硬度、耐热性、耐老化性、抗冲击性等增塑剂提高塑料加工时的可塑性、流动性，以及塑料制品的弹性和柔软性固化剂用于热固性树脂中着色剂染料、颜料使塑料制品具有鲜艳的色彩和光泽其他助剂改善和调节塑料的其他性能二、塑料的特点优点轻质高强加工性能好导热系数小，绝热性好装饰性优异多功能经济缺点耐热性差、易燃易老化热膨胀性大刚度小三、常用建筑塑料名称代号主要特性主要用途聚乙烯PE若软性好，耐低温性能好，加工性能好；刚度差，耐热性能差，耐老化性能差。防水材料、给排水管、绝缘材料聚氯乙稀PVC耐化学腐蚀和电绝缘性能优良，难燃；但耐热性能较差，高温时易降解是建筑中应用最多的塑料聚苯乙烯PS电绝缘性能好，耐辐射，加工性好；但脆性大，耐冲击和耐热性能差。主要以泡沫塑料的形式作为隔热材料聚丙烯PP管材、卫生洁具、模板等ABS塑料建筑五金、各种管材、模板、异型管酚醛树脂PF电绝缘性能和力学性能良好。坚固耐用、尺寸稳定、不易变形生产各种层压板、玻璃钢制品、涂料四、常用建筑塑料制品玻璃钢〔GRP〕：以玻璃纤维为增强材料，以合成树脂为基体，经成型、固化而成的固体材料。玻璃钢制品具有良好透光性和装饰性，且强度高，重量轻，具有良好耐化学腐蚀性能和电绝缘性能，加之成型工艺简单灵活，在建筑卫生洁具上被广泛使用。水暖工程材料给排水管、各种管件；卫生洁具防水工程材料防水卷材、防水涂料、密封材料、止水带隔热材料泡沫塑料、现场发泡的泡沫塑料装饰材料塑料地板、地毯、壁纸、建筑涂料、塑料门窗、塑料吊顶、塑料隔断等建筑塑料制品实例§10—3建筑涂料涂料的组成涂料的功能涂料的分类有机建筑涂料无机建筑涂料一、涂料的组成主要成膜物质将涂料中的其他组分粘结成为一体。具有独立成膜能力，决定涂料的使用和所形成涂膜的主要技术性能。分为树脂和油料两类。次要成膜物质是涂料中的各种颜料。使得涂膜着色，并赋予涂膜良好的遮盖力，增加涂膜质感，改善涂膜性能，降低涂料成本。溶剂（稀释剂）有机溶剂水助剂改善涂料性能，提高涂膜质量的辅助材料二、建筑涂料的功能装饰保护其他功能三、建筑涂料的分类有机涂料无机涂料有机－无机涂料外墙涂料内墙涂料顶棚涂料地面涂料屋面防水涂料一、按主要成膜物质分：二、按使用部位分：三、按分散介质和主要成膜物质的溶解情况分：溶剂型涂料水溶型涂料乳液型涂料1、有机建筑涂料溶剂型涂料水溶型涂料乳液型涂料〔1〕溶剂型建筑涂料组成以合成树脂或油脂为主要成膜物质，以有机溶剂为稀释剂，再参加适量的颜料、填料及助剂，经研磨而成的涂料。优点涂膜细腻、光洁、坚韧，有较好的硬度、光泽，耐水性、耐候性、耐酸碱性能及气密性较好。缺点易燃，溶剂挥发时对人体有害，施工时要求基层枯燥，涂膜透气性差，价格较贵。〔2〕水溶型建筑涂料优点用水作为稀释剂，无毒，环保。本钱较低缺点涂膜耐水性差，耐候性不强，耐洗刷性差，一般只能作为内墙涂料。〔3〕乳液型建筑涂料〔乳胶漆〕组成由合成树脂借助乳化剂的作用，以0.1～0.5μm的极细微粒分散于水中构成的乳液，并以乳液作为主要成膜物质，再参加适量颜料、填料等助剂，经研磨而成的涂料。特点以水稀释剂，价格廉价，无毒、不燃，对人体无害，涂膜具有一定透气性，涂布时布需要基层很枯燥，涂膜耐水性和耐擦洗的性能较好。应用：室内、室外§10—4胶粘剂胶粘剂——是能将各种材料紧密地粘结在一起的物质的总称。用胶粘剂粘结建筑构件、装饰品等不仅美观大方，工艺简单，还能将不同材料的构件很容易地联结在一起并有足够的结合强度，此外粘合剂还可以起到隔离、密封和防腐蚀等作用。

一、胶粘剂的组成、要求及分类1、组成：一般是多组分材料，除根本成分为合成高分子化合物外，为了满足使用要求，还需参加各种助剂。2、根本要求：具有足够的流动性，能充分侵润被粘物的外表，粘结强度高，胀缩变形小，易于调节其粘结性和硬化速度，不易老化失效。3、分类：按所用粘料的不同，可将胶粘剂分为热固型。热塑型、橡胶型和混合型四种。二、粘结原理1、机械联接理论2、物理吸附理论3、化学粘接理论4、扩散理论以上理论反映了粘结现象本质的各个方面，实际上粘胶剂与被粘物之间的牢固粘结往往是多种作用的综合效果。实际应用中，为了获得较高的粘结强度，应根据被粘物的种类、环境温度、耐水及耐腐蚀性等要求，采取相应的措施。三、土木工程常用的胶粘剂塑料管与镀锌铁管优缺点比较请观察使用两年后的塑料管和镀锌铁管的照片，如图A和图B所示，对其优缺点予以比较。从图A和图B中可见，镀锌铁管已生锈，产生污垢。塑料管内壁光滑如新，水的流动摩擦阻力很小，而且不会生锈，所以用塑料管作为上水管，不仅可以减少输水的水头损失，减少能耗，而且没有管内的锈蚀和污垢产生，使水的卫生标准提高。工程实例(1)聚碳酸酯〔PC〕阳光板的应用聚碳酸酯〔PC〕阳光板有极好的透光性，大量用于大型展馆的采光天幕和外罩，故也称之为阳光板；聚碳酸酯的透光率可以达93％，耐热、耐冲击性非常优良，虽然其外表硬度稍低，但PC制品外表涂耐磨层后，可以克服这一缺点，适中的本钱和价格，使得PC已开始应用于建筑工程上的采光板〔2〕某住宅楼装修甲醛超标

某住宅楼购置了一批胶合板进行室内装修，装修经检测室内甲醛含量严重超标。

胶合板通常是由脲醛树脂作粘合剂，在热压的条件下使树脂固化，制成胶合板。脲醛树脂属于热固型粘合剂，是由尿素和甲醛反响而成。但是一些胶合板生产企业为了追求产量和效益，在生产时脲醛树脂时甲醛用量偏多，或