第九章 合成高分子材料课件.ppt

第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 合成高分子材料是指以高分子化合物为基础组成的材料。合成高分子材料是指以高分子化合物为基础组成的材料。高分子化合物又称高聚物，习惯上将塑料工业中使用的高聚物高分子化合物又称高聚物，习惯上将塑料工业中使用的高聚物统称为树脂。统称为树脂。 合成高分子材料具有质量轻、韧性高、耐腐蚀性好、易合成高分子材料具有质量轻、韧性高、耐腐蚀性好、易加工成型、功能多、装饰性好等优点，已成为现代土木建筑领加工成型、功能多、装饰性好等优点，已成为现代土木建筑领域广泛应用的新材料。其缺点是耐久性差，易燃烧，易老化，域广泛应用的新材料。其缺点是耐久性差，易燃烧，易老化，在氧气、紫外线、热的作用下化学结构逐渐破坏，性能变差。在氧气、紫外线、热的作用下化学结构逐渐破坏，性能变差。 土木工程中涉及到的高分子材料主要有土木工程中涉及到的高分子材料主要有建筑塑料建筑塑料、涂料、涂料、胶粘剂胶粘剂等。等。第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 塑料是以合成树脂为主要成分，加入各种填充料和添加塑料是以合成树脂为主要成分，加入各种填充料和添加剂，在一定的温度、压力条件下塑制而成的材料。一般习惯剂，在一定的温度、压力条件下塑制而成的材料。一般习惯将用于建筑工程中的塑料及制品称为建筑塑料。将用于建筑工程中的塑料及制品称为建筑塑料。 塑料在一定温度和压力下具有较大的塑性，可根据需要塑料在一定温度和压力下具有较大的塑性，可根据需要制成各种形状和尺寸的塑料制品，成型后在常温下又能保持制成各种形状和尺寸的塑料制品，成型后在常温下又能保持既得的形状和必需的强度。既得的形状和必需的强度。 建筑塑料在工程中常用作装饰材料、绝热材料、吸声材建筑塑料在工程中常用作装饰材料、绝热材料、吸声材料、防水材料、管道及卫生洁具等料、防水材料、管道及卫生洁具等。第一节第一节 建筑塑料建筑塑料第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料（一）合成树脂（一）合成树脂（二）填料（二）填料（三）增塑剂（三）增塑剂（四）着色剂（四）着色剂（五）固化剂（五）固化剂（六）其他成分（六）其他成分 一、塑料的基本组成一、塑料的基本组成 第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料1、优点：、优点：优良的加工性；优良的加工性； 质量轻，比强度高；质量轻，比强度高； 绝热性好，吸声、隔音性好；绝热性好，吸声、隔音性好； 装饰性好；装饰性好； 耐水性强；耐水性强； 耐化学腐蚀性好，电绝缘性好；耐化学腐蚀性好，电绝缘性好； 功能的可设计性强功能的可设计性强 经济性好。经济性好。2、缺点：、缺点：耐热性差耐热性差 ，易燃烧，易燃烧 ； 刚度小，易变形；刚度小，易变形； 易老化；易老化； 热膨胀性大。热膨胀性大。二、建筑塑料的特点二、建筑塑料的特点第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料热塑性塑料：热塑性塑料：再经加热还具有可塑性；再经加热还具有可塑性； 常用的有：常用的有：聚氯乙烯塑料（聚氯乙烯塑料（PVC） 聚乙烯塑料（聚乙烯塑料（PE） 聚丙烯塑料（聚丙烯塑料（PP） 聚苯乙烯塑料（聚苯乙烯塑料（PS） 改性聚苯乙烯塑料（改性聚苯乙烯塑料（ABS） 有机玻璃（有机玻璃（PMMA）等。）等。热固性塑料：热固性塑料：再经加热也不会软化和产生塑性。再经加热也不会软化和产生塑性。 常用的有：常用的有：酚醛树脂塑料（酚醛树脂塑料（PF） 不饱和聚酯树脂塑料（不饱和聚酯树脂塑料（UP） 环氧树脂塑料（环氧树脂塑料（EP） 有机硅树脂塑料（有机硅树脂塑料（SI） 玻璃纤维增强塑料（玻璃纤维增强塑料（GRP）等。）等。三、常用的建筑塑料及制品三、常用的建筑塑料及制品 第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 所谓所谓“塑钢塑钢”，即是塑料与钢材混凝在一起，即，即是塑料与钢材混凝在一起，即外观是塑料，里面是钢材加固。塑钢门窗是用塑钢外观是塑料，里面是钢材加固。塑钢门窗是用塑钢型材通过切割、焊接的方式制成门窗框、扇，再装型材通过切割、焊接的方式制成门窗框、扇，再装配上橡塑密封条、五金配件等附件而制成的。配上橡塑密封条、五金配件等附件而制成的。 性能：性能：1 1、密封性能好，保温隔热性好；、密封性能好，保温隔热性好； 2 2、耐侯性、耐腐蚀性好；防火性好；、耐侯性、耐腐蚀性好；防火性好； 3 3、强度高，刚度好，坚固耐用；、强度高，刚度好，坚固耐用； 4 4、装饰性好、装饰性好 ，使用维修方便。，使用维修方便。（一）塑钢门窗（一）塑钢门窗第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 目前，大部分塑料地板属于目前，大部分塑料地板属于聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）材质。按材质。按外形又分为块状地板（地板砖）和卷材地板（地板革）。外形又分为块状地板（地板砖）和卷材地板（地板革）。（二）塑料地板（二）塑料地板 第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 生产塑料管道的塑料材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯、生产塑料管道的塑料材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等，生产出的管道可分为硬质、软质和聚丙烯、酚醛树脂等，生产出的管道可分为硬质、软质和半软质三种。半软质三种。 塑料管道及配件可在电气安装工程中用于各种电线塑料管道及配件可在电气安装工程中用于各种电线的敷设套管、各种电器配件（如开关、线盒、插座等）及的敷设套管、各种电器配件（如开关、线盒、插座等）及各种电线的绝缘套等。在水暖安装工程中，上、下水管道各种电线的绝缘套等。在水暖安装工程中，上、下水管道的安装主要以硬质管材为主，其配件也为塑料制品；供暖的安装主要以硬质管材为主，其配件也为塑料制品；供暖管道的安装主要以新型复合铝塑管为主，多配以专用的金管道的安装主要以新型复合铝塑管为主，多配以专用的金属配件（如不锈钢、铜等）进行安装。属配件（如不锈钢、铜等）进行安装。（三）塑料管材及其配件（三）塑料管材及其配件第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 塑料墙纸是以一定材料塑料墙纸是以一定材料（如纸、纤维织物等）为基材，（如纸、纤维织物等）为基材，表面进行涂塑后，再经过印花、表面进行涂塑后，再经过印花、压花或发泡处理等多种工艺而压花或发泡处理等多种工艺而制成的一种墙面装饰材料。塑制成的一种墙面装饰材料。塑料墙纸与传统的墙纸及织物饰料墙纸与传统的墙纸及织物饰面材料相比，具有装饰效果好、面材料相比，具有装饰效果好、粘贴方便、使用寿命长、易维粘贴方便、使用寿命长、易维修保养、物理性能好等优点。修保养、物理性能好等优点。（四）塑料壁纸（四）塑料壁纸第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 常见的玻璃钢制品是用玻璃纤维及其织物为增常见的玻璃钢制品是用玻璃纤维及其织物为增强材料，以热固性不饱和聚酯树脂（强材料，以热固性不饱和聚酯树脂（UPUP）或环氧树）或环氧树脂（脂（EPEP）等为胶粘材料制成的一种复合材料。它的）等为胶粘材料制成的一种复合材料。它的质量轻、强度接近钢材，人们常把它称为玻璃钢。质量轻、强度接近钢材，人们常把它称为玻璃钢。常见的玻璃钢建筑制品有玻璃钢波形瓦、玻璃钢采常见的玻璃钢建筑制品有玻璃钢波形瓦、玻璃钢采光罩、玻璃钢卫生洁具等。光罩、玻璃钢卫生洁具等。（五）玻璃钢制品（五）玻璃钢制品 第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 涂料是指涂敷于物体表面，在一定条件下形成连续完整涂料是指涂敷于物体表面，在一定条件下形成连续完整的薄膜，能均匀地覆盖并良好地附着在被涂物体表面的物质。的薄膜，能均匀地覆盖并良好地附着在被涂物体表面的物质。涂料对被涂物体起装饰、防锈、防腐、防水、保温、吸声、涂料对被涂物体起装饰、防锈、防腐、防水、保温、吸声、防辐射等作用。随着石油化工的发展，以人工合成树脂和各防辐射等作用。随着石油化工的发展，以人工合成树脂和各种人工合成有机稀释剂为主，甚至以水为稀释剂的乳液型涂种人工合成有机稀释剂为主，甚至以水为稀释剂的乳液型涂膜材料已成为主流产品。人们习惯上把溶剂型涂料称为油漆，膜材料已成为主流产品。人们习惯上把溶剂型涂料称为油漆，而把乳液型涂料称为乳胶漆。而把乳液型涂料称为乳胶漆。第二节第二节 涂料涂料第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料（一）主要成膜物质（一）主要成膜物质（二）次要成膜物质（二）次要成膜物质（三）溶剂（三）溶剂（四）辅助材料（四）辅助材料 一、涂料的组成一、涂料的组成 第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 涂料按主要成膜物质的性质分为涂料按主要成膜物质的性质分为有机涂料、无机有机涂料、无机涂料和有机无机复合涂料涂料和有机无机复合涂料。有机涂料根据稀释剂的不。有机涂料根据稀释剂的不同分为溶剂型涂料、水溶性涂料和乳胶涂料。同分为溶剂型涂料、水溶性涂料和乳胶涂料。 涂料按涂膜形态不同，可分为薄型涂料、厚质涂料、涂料按涂膜形态不同，可分为薄型涂料、厚质涂料、复层涂料和砂壁状涂料等；按使用部位不同，可分为内复层涂料和砂壁状涂料等；按使用部位不同，可分为内墙涂料、外墙涂料、地面涂料和顶棚涂料等；按使用功墙涂料、外墙涂料、地面涂料和顶棚涂料等；按使用功能的不同，可分为装饰涂料、防水涂料、防火涂料、保能的不同，可分为装饰涂料、防水涂料、防火涂料、保温涂料等。温涂料等。 二、涂料的分类二、涂料的分类第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 （一）建筑内墙涂料（一）建筑内墙涂料 三、常用的土木工程涂料三、常用的土木工程涂料第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 要求：要求：色彩丰富；耐碱、耐水性、耐洗刷性好；色彩丰富；耐碱、耐水性、耐洗刷性好； 无毒、环保。无毒、环保。 1 1、聚醋酸乙烯乳胶漆、聚醋酸乙烯乳胶漆 2 2、苯、苯- -丙乳胶漆丙乳胶漆 3 3、多彩内墙涂料、多彩内墙涂料 4 4、仿瓷涂料、仿瓷涂料要求：要求：耐水性、耐候性和抗老化性好、耐污染性耐水性、耐候性和抗老化性好、耐污染性 好、好、 易易 清洁、维护方便。清洁、维护方便。 1、聚氨酯外墙涂料聚氨酯外墙涂料 2、丙烯酸酯外墙涂料、丙烯酸酯外墙涂料 3、过氯乙烯外墙涂料过氯乙烯外墙涂料 （二）建筑外墙涂料（二）建筑外墙涂料第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料要求：要求： 耐碱性、耐磨性、抗冲击性、耐水性、耐擦耐碱性、耐磨性、抗冲击性、耐水性、耐擦 洗性好。洗性好。 1、聚氨酯地面涂料聚氨酯地面涂料 2、环氧树脂厚质地面涂料环氧树脂厚质地面涂料 （三）建筑地面涂料（三）建筑地面涂料第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 公路涂料包括路面、桥梁、隧道使用的防水公路涂料包括路面、桥梁、隧道使用的防水涂料和交通设施使用的反光涂料等。涂料和交通设施使用的反光涂料等。 1、合成高分子防水涂料合成高分子防水涂料 2、反光涂料反光涂料 （四）公路涂料（四）公路涂料第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 防火涂料是用于可燃性基层表面，用以降低材料表防火涂料是用于可燃性基层表面，用以降低材料表面燃烧性能、阻止火灾迅速蔓延，或者是使用于建筑构件面燃烧性能、阻止火灾迅速蔓延，或者是使用于建筑构件上，用于提高构件耐火极限的特种涂料。上，用于提高构件耐火极限的特种涂料。 防火涂料一般由粘结剂、防火剂、防火隔热填充料防火涂料一般由粘结剂、防火剂、防火隔热填充料及其他添加剂组成。防火涂料分为非膨胀型和膨胀型两类。及其他添加剂组成。防火涂料分为非膨胀型和膨胀型两类。非膨胀型防火涂料主要通过三个途径发挥防火作用。一是非膨胀型防火涂料主要通过三个途径发挥防火作用。一是涂层自身的难燃性或不燃性；二是在火焰或高温作用下分涂层自身的难燃性或不燃性；二是在火焰或高温作用下分解释放出不燃气体，冲淡氧和可燃性气体，抑制燃烧的产解释放出不燃气体，冲淡氧和可燃性气体，抑制燃烧的产生；三是在火焰或高温条件下形成不燃的、致密的生；三是在火焰或高温条件下形成不燃的、致密的“釉膜釉膜层层”，能有效地隔绝氧气，并起到一定的隔热作用。，能有效地隔绝氧气，并起到一定的隔热作用。 （五）防火涂料（五）防火涂料第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 胶粘剂是指能在两个物体表面间形成薄膜并能把它胶粘剂是指能在两个物体表面间形成薄膜并能把它们紧密地胶结起来的材料。胶粘与其他连接方法（如焊们紧密地胶结起来的材料。胶粘与其他连接方法（如焊接、螺接、铆接等）相比，具有许多优越性，如不受被接、螺接、铆接等）相比，具有许多优越性，如不受被胶结物的形状、材料等限制；基本不增加被胶结结构的胶结物的形状、材料等限制；基本不增加被胶结结构的重量；胶结后具有良好的密封性；胶结方法简便等。目重量；胶结后具有良好的密封性；胶结方法简便等。目前，胶粘剂已成为建筑及装饰工程中不可缺少的配套材前，胶粘剂已成为建筑及装饰工程中不可缺少的配套材料，发展前景十分广阔。料，发展前景十分广阔。第三节第三节 胶粘剂胶粘剂第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 1. 1.粘结料粘结料 2.2.固化剂固化剂 3.3.增韧剂增韧剂 4.4.填料填料 5.5.稀释剂稀释剂 6.6.改性剂改性剂 一、胶粘剂的组成一、胶粘剂的组成第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 两个同类或不同类的物体，通过介于两者表面的另两个同类或不同类的物体，通过介于两者表面的另一种物质的粘附作用而牢固结合起来，这种现象称为一种物质的粘附作用而牢固结合起来，这种现象称为胶结。介于两物体表面间的物质称为胶粘剂。胶结。介于两物体表面间的物质称为胶粘剂。 1.1.机械结合力机械结合力 2.2.物理吸附力物理吸附力 3.3.化学键结合力化学键结合力 4.4.扩散作用扩散作用 二、胶粘机理二、胶粘机理第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料 1. 1.环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂 2.2.聚醋酸乙烯乳液胶粘剂聚醋酸乙烯乳液胶粘剂 3.3.聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂 4.4.硅酮密封胶硅酮密封胶 三、常用胶粘剂三、常用胶粘剂第九章第九章 合成高分子材料合成高分子材料