高分子建筑材料

1、第九章 建筑塑料与胶粘剂,本章内容,第一节 塑料的组成与特性 第二节 常用的建筑塑料及制品 第三节 建筑胶粘剂,第一节 塑料的组成与特性,一、塑料的组成 塑料的组成可分为简单组分和复杂组分两类。简单组分的塑料基本上是由一种物质即树脂本身组成，不加或仅加入少量的辅助材料，如有机玻璃等。复杂组分的塑料则是由多种组分所组成，其中基本成分仍然是树脂，此外根据需要还要加入各种填料和添加剂。,1、合成树脂 合成树脂是塑料中的基本成分，占40100%，在塑料中起着胶粘其他成分的作用。树脂的种类、性质和用量决定了塑料的物理力学性质。因此，塑料常以所含合成树脂的名称来命名。 按受热时形态性能变化的不同，合成树脂

2、可分为热塑性树脂和热固性树脂两类。由热塑性树脂组成的塑料称为热塑性塑料；由热固性树脂组成的塑料称为热固性塑料。,热塑性塑料受热后软化，逐渐熔融，冷却后变硬成型，这种软化和硬化过程可重复进行。其优点是加工成型简便，机械性能较高。缺点是耐热性、刚性较差。典型的热塑性树脂有聚乙烯(PE)、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯(PS)等。 热固性塑料加热时软化，产生化学变化，形成聚合物交联而逐渐硬化成型，再受热则不软化或改变其形状，其耐热性和刚性较高，但机械性能较差。典型的热固性树脂有酚醛树脂（PF）、环氧树脂（EP）、脲醛树酯（UF）、三聚氰胺树酯(MF)、有机硅树酯（SI）。,2、填料 填

3、料是塑料的另一个重要但不是必要的成分。它通常占塑料的2050。 填料决定了塑料的主要机械、电气和化学稳定性能，并能改变塑料的某些物理性能，如玻璃纤维可以提高塑料的机械强度，云母可以改善塑料的电绝缘性等。此外填料一般较便宜，加入填料还可起到降低塑料成本的作用。 常用有机填料有木粉、木屑、棉布、纸等；无机填料有石棉、石灰石粉、云母、滑石粉、铝粉、玻璃纤维等。,3、添加剂 添加剂是为了改变塑料的加工性能而加入的 辅助材料，如增塑剂、稳定剂、润滑剂、颜料等。 （1）增塑剂 增塑剂在塑料中的作用是增加塑料的可塑性 、流动性。同时可改善塑料的低温脆性。不同塑料 对增塑剂是有选择的，它必须能与树酯相混溶，其

4、 性能的变化不影响塑料的工程性质。常用的增塑剂 有邻苯二甲酸酯、二苯甲酮、樟脑等。,（2）稳定剂 塑料在加热、使用过程中受光、热或氧的作 用使性能降低，即老化。加入稳定剂可使老化性能 得以改善，能够长期保持原有的工程性质。常用的 稳定剂有硬脂酸盐、钛白粉等。 （3）润滑剂 润滑剂的作用是防止塑料在成型加工过程中 将模子粘住。常用的润滑剂有硬脂酯钙、石蜡等。 （4）着色剂 塑料中加入着色剂是为了获得所需要的色彩, 着色剂应与树脂相溶、相熔，在加热加工和使用 中应保持稳定。,二、塑料的特性 建筑塑料与传统建材相比具有以下 一些特点： 质轻、比强度高 优良的加工性能 出色的装饰性 优异的绝缘性能 耐

5、腐蚀性优良 节能效果显著,第二节 常用的建筑塑料及制品,一、塑料门窗 塑料门窗主要是指由硬质聚氯乙烯型 材，经焊接、拼装修整而成的门窗制品。 为增强塑料门窗的刚性，常在门窗框 内嵌入金属型材，成为复合塑料门窗，又 称塑钢门窗。,1、塑料门窗的优点 隔热、隔音性能好 防火安全系数较高 耐水、耐腐蚀性能强 装饰性好 2、塑料门窗型材及整体门窗的主要性能指标 塑料门窗型材（PVC型材）应无扭曲、表面 应平滑，不应有影响使用的伤痕、凹凸、裂纹、 杂质等缺陷。PVC塑料门窗型材的物理机械性能 应符合下表的规定。,PVC型材的物理机械性能,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 种，占整个

6、建筑塑料产量的40%以上，以塑代铁是 国际上管道发展的方向，塑料管材已成为整个管道 业中不可缺少的组成部分. 1、塑料管材的优点 重量轻 耐腐蚀性能好 输送效率高,2塑料管材的类型 按塑料管材的、材质分主要有硬质）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。 按塑料管的抗压程度可分为受压塑料管（如建筑室内供水系统用管道、天然气输送管、工业工艺管道等）和无压塑料管（如建筑的排水、排污系统用管道、电线护套管、建筑或桥梁雨水管等） 按塑料管的可挠性分为塑料硬管和可挠管（如波纹管）。 按塑料管结构分为均质管和复合管，复合管可以是不同品种的塑料

7、复合，也可以是塑料与金属的复合（如铝塑复合管）。,3、建筑上常用的塑料管材 （1）硬质聚氯乙烯（UPVC）管 聚氯乙烯是一种综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管具有较大的极性、刚性和自熄性能，但也存在热稳定性欠佳，受冲击易脆裂的缺点。硬质聚氯乙烯管是指未加或加少量增塑剂的聚氯乙烯管，通常将其分为三种类型：型为普通硬质聚氯乙烯（UPVC）管，型为改性硬质聚氯乙烯管，型为具有良好的耐热性和抗冲击性能的氯化聚氯乙烯管材。硬质聚氯乙烯（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 聚乙烯管可分为高密度（HDPE）管和低密度 （LDPE）管。

8、与PVC管相比聚乙烯管重量轻、韧 性好、无毒、耐腐蚀、低温性能较好，用作给水管 道时，冬季不易冻裂。广泛用于工业与民用建筑的 上、下水管道、天然气管道、工业耐腐蚀管道等。 （3）聚丙烯（PP）管 聚丙烯管比PE管还要轻，它的刚度、强度高， 耐化学腐蚀性能好，耐热性比PVC、PE要好的多， 在100-120 的温度下，仍保持一定的机械强度， 适于用作热水管。近年来，新开发的改性无规共聚 聚丙烯管（PP-R）其强度、耐热、卫生等各项性能 更佳。PP管、PP-R管是国内推广使用的建筑给水管 道之一。,（4）ABS管 ABS管道具有优良的韧性、坚固性和耐腐蚀性。 特殊牌号的ABS管还具有很高的耐热性能

9、，ABS是 理想的卫生洁具系统的下水、排污、放空的管道。 （5）铝塑复合管 铝塑复合管是一种国内推广使用的新型给水管 材，管型为多层复合材料，中间层骨架是薄壁铝 管，内外层是塑料（PE）材料，塑料与铝合金间 采用亲和热熔助剂，通过高温高压的特殊复合工 艺，紧密结合而成。铝塑复合管具有复合的致密 性、极强的复合力，集金属与非金属的特点于一 体，其综合性能优于其它塑料。,第三节 建筑胶粘剂,能使两个相同或不同的材料粘结在一 起的材料，通称为胶粘剂。建筑胶剂在现 代化建筑施工中，已成为装修工程、修补 加固工程重要的建筑材料，正在逐步替代 大量的建筑装修湿作业，为装修工程的工 业化创造极有利的条件。,

10、一、胶粘剂的组成及分类 胶粘剂通常是由主体材料和辅助材料配制而成 。主体材料主要指粘料，它是胶粘剂中起粘接作用 并赋予胶层一定机械强度的物质，如各种树脂、橡 胶、沥青等合成或天然高分子材料以及硅溶胶、水 玻璃等无机材料。辅助材料是胶粘剂中用以完善主 体材料的性能而加入的物质，如常用的固化剂，增 塑剂、填料、稀剂、助剂等。 胶粘剂的分类方法很多，目前尚无统一的方法 。按主要成分可分为有机物质胶粘剂和无机物质胶 粘剂；按粘剂来源可分为天然胶粘剂和合成胶粘剂 ；按用途划分为结构胶粘剂、非结构胶粘剂和特种 用途胶粘剂。,二、常用的建筑胶粘剂 1、酚醛树脂胶粘剂 酚醛树脂胶粘剂属热固型高分子胶粘剂，它具

11、 有很好的粘附性能，耐热性、耐水性好。缺点是胶 层较脆，经改性后可广泛用于金属、木材、塑料、 等材料的粘结。 2、环氧树脂胶粘剂 环氧树脂胶粘剂是由环氧树脂、硬化剂、增塑 剂，稀剂和填料等组成。具有粘合力强、收缩小和 良好的化学稳定性，有效地解决了新旧砂浆、砼层 之间的界面粘结问题。对金属、木材、玻璃、橡胶 、皮革等也有很强的粘附力，是目前应用最多的胶 粘剂，有“万能胶”之称。,3、聚醋酸乙烯胶粘剂 聚醋酸乙烯胶粘剂是醋酸乙烯单体经聚合反应 而得到的一种热塑性水乳型胶粘剂，俗称“白乳胶”， 该胶合剂具有良好的粘结强度，以粘接各种非金属 为主。常温固化速度较快， 且早期粘合强度较高。 可单独使用

12、，也可掺入水泥等作复合胶使用。但其 耐热性较差，且徐变较大，所以常作为室温下使用 的非结构胶。,4、聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂 聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂是由聚乙烯醇和醛为主 要原料，加入少量氢氧化钠和水，在一定条件下缩 聚而成。市面上常见的107胶、801胶等均属聚乙烯 醇缩甲醛胶粘剂。这类胶粘剂，具有较高的粘结强 度和较好的耐水、耐老化性，还能和水泥复合使用， 可显著提高水泥材料的耐磨性、抗冻性和抗裂性， 可用来胶结塑料壁纸、墙布、瓷砖等。,5、丙烯酸酯胶粘剂 丙烯酸酯胶剂是以丙烯酸酯树脂为基体配以 合适的溶剂而成的胶粘剂，分为热塑性和热固性 两大类。它具有粘接强度高，成膜性好，能在室 温上快速固化，抗腐蚀性、耐老化性能优良的特 点。可用于胶接木材、纸张、皮革、玻璃、陶瓷、 有机玻璃、金属等。常见的501胶、502胶即属热 固性丙烯酸酯类胶胶粘。,如何根据材料性质及环境条件，正确选取用胶 粘剂，是保证胶接质量的必要条件。在选用胶粘