第十一章合成高分子材料精选文档.ppt

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1、第十一章合成高分子材料本讲稿第一页，共三十二页第一节第一节 合成高分子材料的基本知识合成高分子材料的基本知识n一、聚合物的分类一、聚合物的分类n（1 1）根据来源可分为：）根据来源可分为：n天然高分子化合物，如天然橡胶、淀粉、植天然高分子化合物，如天然橡胶、淀粉、植物纤维等；物纤维等；n合成高分子化合物，如聚氯乙烯等；合成高分子化合物，如聚氯乙烯等；n半天然高分子材料，如醋酸纤维、改性淀粉半天然高分子材料，如醋酸纤维、改性淀粉等。等。本讲稿第二页，共三十二页一、聚合物的分类一、聚合物的分类n（2 2）根据分子结构可分为：）根据分子结构可分为：n线型聚合物线型聚合物n分子结构中碳原子（有时可能有

2、氧、硫等原子）分子结构中碳原子（有时可能有氧、硫等原子）彼此连接成长链，有时带有支链，如聚氯乙烯。彼此连接成长链，有时带有支链，如聚氯乙烯。本讲稿第三页，共三十二页线型聚合物的特点线型聚合物的特点:n一般来说，具有线型结构的树脂，强度较低，一般来说，具有线型结构的树脂，强度较低，弹性模量较小，变形较大，耐热、耐腐蚀性较弹性模量较小，变形较大，耐热、耐腐蚀性较差，加热可熔化，并能溶于适当溶剂中。差，加热可熔化，并能溶于适当溶剂中。n支链型聚合物因分子排列较松，分子间作用力支链型聚合物因分子排列较松，分子间作用力弱，因而密度、熔点及强度等低于线型聚合物。弱，因而密度、熔点及强度等低于线型聚合物。本

3、讲稿第四页，共三十二页 n分子结构中长链之间通过原子或短链连接起来而构成分子结构中长链之间通过原子或短链连接起来而构成三维网三维网状结构状结构，又称为，又称为体型结构体型结构，如酚醛树脂。，如酚醛树脂。n由于体型结构中由于体型结构中化学键的结合力强化学键的结合力强，且交联形成一个，且交联形成一个“巨大分子巨大分子”，因此，一般来说其强度较高，弹性模量较，因此，一般来说其强度较高，弹性模量较大，变形较小，较硬脆，耐热性、耐腐蚀性较好；交联大，变形较小，较硬脆，耐热性、耐腐蚀性较好；交联程度浅的网状结构，受热时可以软化，适当溶剂可使其程度浅的网状结构，受热时可以软化，适当溶剂可使其溶胀溶胀；交联程

4、度深的体型结构，加热时不软化，也不易被；交联程度深的体型结构，加热时不软化，也不易被溶剂所溶胀，但在高温下会发生降解。溶剂所溶胀，但在高温下会发生降解。体型聚合物体型聚合物本讲稿第五页，共三十二页n（3 3）根据受热变化特点可分为）根据受热变化特点可分为：n热塑性聚合物热塑性聚合物n热塑性高分子化合物受热软化，冷却时硬化，并且热塑性高分子化合物受热软化，冷却时硬化，并且可以反可以反复塑制复塑制，如聚乙烯。线型结构多属热塑性。，如聚乙烯。线型结构多属热塑性。n热固性聚合物热固性聚合物n热固性高分子化合物受热时软化，受热至一定温度后发生热固性高分子化合物受热时软化，受热至一定温度后发生化学反应，致

5、使相邻的分子相互交联而逐渐硬化。化学反应，致使相邻的分子相互交联而逐渐硬化。加热成加热成型后受热不再软化，即成型固化过程具有不可逆性型后受热不再软化，即成型固化过程具有不可逆性，如，如环氧树脂。热固性聚合物多为体型结构。环氧树脂。热固性聚合物多为体型结构。一、聚合物的分类一、聚合物的分类本讲稿第六页，共三十二页一、聚合物的分类一、聚合物的分类n（4 4）根据制备时的反应类型可分为）根据制备时的反应类型可分为：n由单体加成而聚合起来的反应叫由单体加成而聚合起来的反应叫加聚反应加聚反应，该反应无副产，该反应无副产品，产物的化学组成和反应物（单体）的化学组成基本相品，产物的化学组成和反应物（单体）的

6、化学组成基本相同，如聚氯乙烯的制备：同，如聚氯乙烯的制备：n nC nC2 2H H2 2 (C (C2 2H H2 2)n)nn式中式中n n表示聚合度。表示聚合度。加聚物多为线型结构加聚物多为线型结构。n 由两种或两种以上的含有官能团（由两种或两种以上的含有官能团（HH、OHOH、ClCl、NHNH、COOHCOOH）的单体共聚，同时产生低分子副产品（如水、氨、醇）的单体共聚，同时产生低分子副产品（如水、氨、醇或氯化氢等）的反应叫或氯化氢等）的反应叫缩聚反应缩聚反应，其生成的聚合物叫，其生成的聚合物叫缩聚缩聚物物。缩聚反应生成物的化学组成与反应物的化学组成完全不。缩聚反应生成物的化学组成与

7、反应物的化学组成完全不同，如苯酚与甲醛反应制得的酚醛树脂。同，如苯酚与甲醛反应制得的酚醛树脂。缩聚物的结构可为缩聚物的结构可为线型或体型线型或体型。本讲稿第七页，共三十二页一、聚合物的分类一、聚合物的分类n（5 5）根据高分子材料的性质及用途可分为：）根据高分子材料的性质及用途可分为：n塑料塑料n塑料是有机高聚物，在一定条件下（加热、加塑料是有机高聚物，在一定条件下（加热、加压）可塑制成型，而在常温常压下可保持固定压）可塑制成型，而在常温常压下可保持固定形状的材料叫塑料。形状的材料叫塑料。n纤维纤维n合成纤维为合成树脂制成的纤维。合成纤维为合成树脂制成的纤维。n橡胶橡胶n合成橡胶是指物理性能类

8、似于天然橡胶的有弹合成橡胶是指物理性能类似于天然橡胶的有弹性的高分子化合物。性的高分子化合物。本讲稿第八页，共三十二页二、聚合物的命名二、聚合物的命名n常常用用的的聚聚合合物物命命名名方方法法为为习习惯惯命命名名法法，该该法法主主要要是是根根据据聚合物的化学组成来命名聚合物的化学组成来命名,比较简单。比较简单。n对对于于由由同同一一种种单单体体经经加加聚聚反反应应而而制制得得的的聚聚合合物物，通通常常是是在在其其单单体体名名称称前前冠冠以以“聚聚”字字。如如聚聚乙乙烯烯等等。而而有有两两种种或或两两种种以以上上单单体体经经加加聚聚反反应应而而得得到到的的聚聚合合物物，则则称称为为共共聚物，如丙

9、烯腈聚物，如丙烯腈苯乙烯的共聚体，可称为苯乙烯的共聚体，可称为腈苯共聚物腈苯共聚物。n对对于于缩缩聚聚物物，常常常常是是在在其其原原料料的的名名称称之之后后缀缀以以“树树脂脂”二字。二字。n在在习习惯惯命命名名法法中中，天天然然聚聚合合物物用用专专有有名名称称，如如纤纤维维素素、淀淀粉粉、蛋蛋白白质质等等。另另外外有有的的聚聚合合物物还还有有一一些些习习惯惯名名称称或或商商业业名名称称，如如将将聚聚苯苯二二甲甲酸酸乙乙二二醇醇酯酯叫叫做做涤涤纶纶，聚聚丙丙烯烯腈叫做腈叫做腈纶腈纶等。等。本讲稿第九页，共三十二页三、聚合物的基本性质三、聚合物的基本性质n1.1.聚合物的聚集态结构聚合物的聚集态结

10、构n按其分子在空间排列规则与否，固态聚合中并存着晶按其分子在空间排列规则与否，固态聚合中并存着晶态与非晶态两种聚集状态。态与非晶态两种聚集状态。n晶态结构晶态结构的聚合物与低分子量晶体有很大不同。由于线型的聚合物与低分子量晶体有很大不同。由于线型高分子难免有弯曲，故高分子难免有弯曲，故聚合物的结晶为部分结晶聚合物的结晶为部分结晶，即在结，即在结晶聚合物中存在晶聚合物中存在“晶区晶区”和和“非晶区非晶区”，且大分子链可以，且大分子链可以同时跨越几个晶区和非晶区。同时跨越几个晶区和非晶区。晶区所占的百分比称为结晶度晶区所占的百分比称为结晶度。n一般来说，结晶度越高，聚合物的密度、弹性模量、强一般来

11、说，结晶度越高，聚合物的密度、弹性模量、强度、耐热性、折光系数等越高，而冲击韧性、粘附力、度、耐热性、折光系数等越高，而冲击韧性、粘附力、断裂伸长率、溶解度越低。断裂伸长率、溶解度越低。晶态聚合物一般为不透明或晶态聚合物一般为不透明或半透明状，而非晶态聚合物则一般为透明状。半透明状，而非晶态聚合物则一般为透明状。体型聚合体型聚合物只有非晶态结构物只有非晶态结构。本讲稿第十页，共三十二页2.2.聚合物的物理状态聚合物的物理状态n在不同温度下呈现出玻璃态、高弹态、粘流态三种物理在不同温度下呈现出玻璃态、高弹态、粘流态三种物理状态。状态。n(1)(1)玻璃态玻璃态：非晶态聚合物在低于某一温度时，分子

12、动能很：非晶态聚合物在低于某一温度时，分子动能很低，大分子链的运动和分子链段的旋转都被冻结，聚合物低，大分子链的运动和分子链段的旋转都被冻结，聚合物在外力作用下，产生的变形较小，弹性模量较大。在外力作用下，产生的变形较小，弹性模量较大。n聚合物保持玻璃态的温度上限聚合物保持玻璃态的温度上限称为称为玻璃化温度（玻璃化温度（Tg）。如温。如温度继续下降，当聚合物表现为度继续下降，当聚合物表现为不能拉伸或弯曲的脆性时的温不能拉伸或弯曲的脆性时的温度称为度称为“脆化温度脆化温度”，简称，简称“脆点脆点”。本讲稿第十一页，共三十二页2.2.聚合物的物理状态聚合物的物理状态n(2)(2)高弹态高弹态：Tg

13、TTf，分子动能增加，分子链段能运动，分子动能增加，分子链段能运动，但大分子链的运动仍被冻结，聚合物但大分子链的运动仍被冻结，聚合物弹性模量较小，在外弹性模量较小，在外力作用下，产生较大的变形力作用下，产生较大的变形，在外力去除后又会恢复原状在外力去除后又会恢复原状，聚合物保持高弹态的上限温度称为聚合物保持高弹态的上限温度称为粘流温度粘流温度（Tf）。）。n(3)(3)粘流态粘流态：TTf以上，分子动能增加到以上，分子动能增加到链段和大分子链都可以运动，聚合链段和大分子链都可以运动，聚合物成为可以流动的粘稠液体。此时，物成为可以流动的粘稠液体。此时，聚合物在聚合物在外力作用下，分子间会相外力作

14、用下，分子间会相互滑动互滑动，产生流动变形产生流动变形，外力去除外力去除后，变形不可恢复后，变形不可恢复。本讲稿第十二页，共三十二页2.2.聚合物的物理状态聚合物的物理状态n对于对于结晶化的聚合物结晶化的聚合物，其变形与温，其变形与温度的关系如图度的关系如图11-311-3所示。所示。n结晶聚合物中虽然有无定形相的存结晶聚合物中虽然有无定形相的存在，但由于结晶相承受的应力要比在，但由于结晶相承受的应力要比非结晶相大得多，所以在非结晶相大得多，所以在Tg温度其温度其变形并不发生显著改变，只有到了变形并不发生显著改变，只有到了熔熔点点Tm，晶格被破坏，晶区熔融，聚，晶格被破坏，晶区熔融，聚合物直接

15、进入粘流态（如图中曲线合物直接进入粘流态（如图中曲线1 1所示），或先进入高弹态再进入所示），或先进入高弹态再进入粘流态（如图中曲线粘流态（如图中曲线2 2所示）。所示）。本讲稿第十三页，共三十二页2.2.聚合物的物理状态聚合物的物理状态nTg和和Tm是聚合物使用时耐热性的重要指标，甚是聚合物使用时耐热性的重要指标，甚至也是聚合物其它性能的重要指标。聚合物的至也是聚合物其它性能的重要指标。聚合物的使用目的不同，对各个转变温度的要求也不同。使用目的不同，对各个转变温度的要求也不同。n通常，通常，玻璃化温度低于室温的称为玻璃化温度低于室温的称为橡胶橡胶，高于，高于室温的称为室温的称为塑料塑料，也就

16、是说玻璃化温度，也就是说玻璃化温度Tg是塑是塑料的最高使用温度，但却是橡胶的最低使用温料的最高使用温度，但却是橡胶的最低使用温度。度。n粘流温度粘流温度Tf在室温以下的高聚物可作为胶粘剂在室温以下的高聚物可作为胶粘剂或涂料或涂料使用。熔点使用。熔点Tm是高度结晶聚合物的使用是高度结晶聚合物的使用上限温度。上限温度。本讲稿第十四页，共三十二页3.3.聚合物的老化聚合物的老化n聚合物在使用过程中，由于光、热、空气等的作用而发聚合物在使用过程中，由于光、热、空气等的作用而发生结构或组成的变化，从而出现性能劣化现象，如变色、生结构或组成的变化，从而出现性能劣化现象，如变色、变硬、龟裂、发软、发粘、斑点

17、、机械强度降低等，称变硬、龟裂、发软、发粘、斑点、机械强度降低等，称为为聚合物的老化聚合物的老化。n聚合物的老化受到众多因素的影响，因此是一个复杂的过程。聚合物的老化受到众多因素的影响，因此是一个复杂的过程。一般可将聚合物的老化分为两种类型，即聚合物分子的一般可将聚合物的老化分为两种类型，即聚合物分子的交交联与降解联与降解。n交联交联是指聚合物的分子结构从线型变为体型的过程是指聚合物的分子结构从线型变为体型的过程。当发。当发生这种老化作用时，表现为聚合物失去弹性、变硬、变脆，生这种老化作用时，表现为聚合物失去弹性、变硬、变脆，并出现龟裂现象。并出现龟裂现象。降解降解是指聚合物的分子链发生断裂，

18、是指聚合物的分子链发生断裂，其分子量降低，但其化学组成并不发生变化。其分子量降低，但其化学组成并不发生变化。当老化当老化以降解为主时，聚合物会出现失去刚性、变软、发粘、以降解为主时，聚合物会出现失去刚性、变软、发粘、出现蠕变等现象。出现蠕变等现象。本讲稿第十五页，共三十二页3.3.聚合物的老化聚合物的老化n根据老化机理的不同，可将聚合物的老化分为根据老化机理的不同，可将聚合物的老化分为热老化和热老化和光老化光老化两种。两种。n光老化光老化聚合物在阳光（特别是紫外线）的照射下，其聚合物在阳光（特别是紫外线）的照射下，其中一部分分子（或原子）被激活而处于高能的不稳定的状中一部分分子（或原子）被激活

19、而处于高能的不稳定的状态，并可与其它分子发生光敏氧化作用，致使聚合物的结态，并可与其它分子发生光敏氧化作用，致使聚合物的结构和组成发生变化，并且性能逐渐恶化的现象。构和组成发生变化，并且性能逐渐恶化的现象。n热老化热老化聚合物受热时，尤其是在较高温度下暴露于聚合物受热时，尤其是在较高温度下暴露于空气中时，聚合物的分子链由于氧化、分解等作用而发空气中时，聚合物的分子链由于氧化、分解等作用而发生断裂、交联，其化学组成与分子结构发生变化，从而生断裂、交联，其化学组成与分子结构发生变化，从而其各项性能发生变化的现象。其各项性能发生变化的现象。n因此因此大多数聚合物材料的耐高温及大气稳定性都较差。大多数

20、聚合物材料的耐高温及大气稳定性都较差。本讲稿第十六页，共三十二页第二节第二节 建筑塑料建筑塑料n一、建筑塑料的特性一、建筑塑料的特性n（1 1）表观密度小）表观密度小n（2 2）比强度高，但弹性模量低）比强度高，但弹性模量低n（3 3）加工性能优良）加工性能优良n（4 4）耐化学腐蚀性好）耐化学腐蚀性好 n（5 5）减震、吸声、保温隔热性好）减震、吸声、保温隔热性好n（6 6）装饰性好）装饰性好n（7 7）耐水性和耐水蒸气性好）耐水性和耐水蒸气性好n（8 8）电绝缘性能好）电绝缘性能好n（9 9）不耐高温和易燃烧）不耐高温和易燃烧n（1010）易受热变形）易受热变形 本讲稿第十七页，共三十二页

21、二、建筑塑料的基本组成二、建筑塑料的基本组成n绝大多数都是以绝大多数都是以合成树脂和添加剂合成树脂和添加剂组成的多组分材料，组成的多组分材料，但也有少量建筑塑料制品例外，例如但也有少量建筑塑料制品例外，例如“有机玻璃有机玻璃”，它，它是由聚甲基丙烯酸甲酯（是由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMAPMMA）合成树脂，在聚合反应中）合成树脂，在聚合反应中不加入其它组分，而制成的具有较高机械强度和良好抗冲不加入其它组分，而制成的具有较高机械强度和良好抗冲击性能、击性能、高透明度高透明度的合成高分子材料。的合成高分子材料。n（1 1）合成树脂合成树脂基本组成材料基本组成材料n合成树脂在塑料中起合成树脂在塑料中起

22、胶结胶结其它组分形成坚实的整体。其它组分形成坚实的整体。其性质在很大程度上决定了塑料的性质。其性质在很大程度上决定了塑料的性质。n合成树脂在一般塑料中的合成树脂在一般塑料中的含量在含量在30%30%60%60%。因此塑料通常。因此塑料通常也以所用的合成树脂命名，如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。也以所用的合成树脂命名，如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。本讲稿第十八页，共三十二页二、建筑塑料的基本组成二、建筑塑料的基本组成n（2 2）添加剂）添加剂n为了改善塑料的某些性质而加入的物质统称为添加剂。为了改善塑料的某些性质而加入的物质统称为添加剂。不同的塑料因其要改善的性能不同，加入的添加剂也不同的塑料因其要改

23、善的性能不同，加入的添加剂也会不同。下面介绍几类常用的添加剂会不同。下面介绍几类常用的添加剂：n1)1)填料填料可提高可提高塑料的塑料的强度和刚度或耐燃性或强度和刚度或耐燃性或耐磨性和耐磨性和大气稳定性大气稳定性;n2)2)增塑剂增塑剂提高塑料加工时的可塑性及流动性，改提高塑料加工时的可塑性及流动性，改善塑料制品的柔韧性善塑料制品的柔韧性;n3)3)固化剂固化剂使树脂具有热固性，形成稳定而坚硬的使树脂具有热固性，形成稳定而坚硬的塑料制品塑料制品 n4)4)稳定剂稳定剂防止塑料在热、光及其它条件下过早老化防止塑料在热、光及其它条件下过早老化;n5)5)着色剂着色剂赋予塑料制品特定的色彩和光泽赋予

24、塑料制品特定的色彩和光泽。本讲稿第十九页，共三十二页二、常用建筑塑料及制品二、常用建筑塑料及制品n1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n（1 1）聚乙烯聚乙烯（PEPE）塑料）塑料结晶型聚合物结晶型聚合物n高压聚乙烯的结晶度低、密度小；低压聚乙烯结晶度高、高压聚乙烯的结晶度低、密度小；低压聚乙烯结晶度高、密度大。随结晶度和密度的增加，聚乙烯的硬度、软化密度大。随结晶度和密度的增加，聚乙烯的硬度、软化点、强度等随之提高，而冲击韧性和伸长率则下降。点、强度等随之提高，而冲击韧性和伸长率则下降。n聚乙烯塑料为聚乙烯塑料为白色蜡状半透明白色蜡状半透明材料，材料，具有较高的化学稳定具有较高的化学

25、稳定性和耐水性，强度虽不高，但低温柔韧性好，比水轻，无毒性和耐水性，强度虽不高，但低温柔韧性好，比水轻，无毒。n聚乙烯聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，紫外线作用下容易光氧化、热氧化、臭氧分解，紫外线作用下容易发生光降解容易发生光降解，而炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用，而炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用，因此适量的掺加可以提高聚乙烯塑料的抗老化性能。另因此适量的掺加可以提高聚乙烯塑料的抗老化性能。另外聚乙烯外聚乙烯易燃烧易燃烧。本讲稿第二十页，共三十二页1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n（2 2）聚氯乙烯聚氯乙烯（PVCPVC）塑料）塑料n聚氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成，是目聚

26、氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成，是目前前工程上常用的一种塑料工程上常用的一种塑料。聚氯乙烯塑料成本。聚氯乙烯塑料成本低，产量大、低，产量大、化学稳定性高、抗老化性好化学稳定性高、抗老化性好。加。加入不同的添加剂可加工成软质和硬质的多种产入不同的添加剂可加工成软质和硬质的多种产品。品。n聚氯乙烯塑料的聚氯乙烯塑料的耐热性差耐热性差，在，在100100以上时会以上时会发生分解、变质而破坏，通常其发生分解、变质而破坏，通常其使用温度应在使用温度应在60608080以下以下。本讲稿第二十一页，共三十二页1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n（3 3）聚苯乙烯聚苯乙烯（PSPS）塑料）塑料结晶

27、聚合物结晶聚合物n聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成。聚苯乙烯的聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成。聚苯乙烯的透明度高透明度高达达888890%90%，有光泽，易于着色，化学稳定性高，耐水，有光泽，易于着色，化学稳定性高，耐水，耐光，导热系数不随温度变化，具有较高的绝热能力耐光，导热系数不随温度变化，具有较高的绝热能力，成型加工方便，价格较低。但是聚苯乙烯成型加工方便，价格较低。但是聚苯乙烯性脆，抗冲击性脆，抗冲击性差，易燃，耐热性差性差，易燃，耐热性差。n为改善聚苯乙烯的抗冲击性和耐热性，发展了一些为改善聚苯乙烯的抗冲击性和耐热性，发展了一些改性聚苯改性聚苯乙烯，乙烯，ABSABS是其中最重要的一种

28、，它是丙烯腈、丁二烯、是其中最重要的一种，它是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚体，丙烯腈使苯乙烯三种单体的共聚体，丙烯腈使ABSABS具有良好的化学具有良好的化学稳定性和表面硬度，丁二烯使稳定性和表面硬度，丁二烯使ABSABS坚韧和具有良好的耐低坚韧和具有良好的耐低温性能，苯乙烯则赋予温性能，苯乙烯则赋予ABSABS良好的加工性能。良好的加工性能。ABSABS的总体的总体性能取决于这三种单体的组成比例。性能取决于这三种单体的组成比例。本讲稿第二十二页，共三十二页1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n（4 4）聚丙烯聚丙烯（PPPP）塑料）塑料n聚丙烯是由丙烯聚合而成。聚丙烯为白色蜡

29、状材料，聚丙烯是由丙烯聚合而成。聚丙烯为白色蜡状材料，外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，约为外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，约为0.9g/cm0.9g/cm3 3，因此其，因此其质轻质轻；聚丙烯；聚丙烯耐热性较高耐热性较高（100120100120），），刚性、延性和抗水性好刚性、延性和抗水性好，其拉伸强度高于，其拉伸强度高于PEPE，但低温抗，但低温抗冲击强度低于冲击强度低于PEPE。聚丙烯的不足之处是。聚丙烯的不足之处是低温脆性显著，抗低温脆性显著，抗大气性差大气性差，故适用于室内。近年来，聚丙烯的生产发展迅速，故适用于室内。近年来，聚丙烯的生产发展迅速，聚丙烯已与聚乙烯、聚氯乙烯等

30、共同成为聚丙烯已与聚乙烯、聚氯乙烯等共同成为建筑塑料的主要建筑塑料的主要品种品种。本讲稿第二十三页，共三十二页1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n（5 5）聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯（PMMAPMMA）n由甲基丙烯酸甲酯加聚而成的由甲基丙烯酸甲酯加聚而成的热塑性塑料，俗称热塑性塑料，俗称有机玻璃有机玻璃。它的透光性好，低温强度高，吸水性低，耐热性和抗老它的透光性好，低温强度高，吸水性低，耐热性和抗老化性好，成型加工方便。缺点是耐磨性差，价格较贵。化性好，成型加工方便。缺点是耐磨性差，价格较贵。n（6 6）酚醛树脂酚醛树脂（PFPF）n酚醛树脂是由酚和醛在酸性或碱性催化剂的作用下

31、缩酚醛树脂是由酚和醛在酸性或碱性催化剂的作用下缩聚而成，是典型的聚而成，是典型的热固性塑料热固性塑料。酚醛树脂的粘结强度高，。酚醛树脂的粘结强度高，耐光、耐水、耐热、耐腐蚀、电绝缘性好，但性脆。在酚醛耐光、耐水、耐热、耐腐蚀、电绝缘性好，但性脆。在酚醛树脂中掺加填料、固化剂等制成的酚醛树脂制品表面光洁，树脂中掺加填料、固化剂等制成的酚醛树脂制品表面光洁，坚固耐用，成本低，是坚固耐用，成本低，是常用的塑料品种之一常用的塑料品种之一。本讲稿第二十四页，共三十二页1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n（7 7）有机硅树脂有机硅树脂（OROR）热固性塑料热固性塑料n它是由一种或多种有机硅单体水

32、解而成。特点是不燃，它是由一种或多种有机硅单体水解而成。特点是不燃，介电性能优异，耐热（介电性能优异，耐热（250250以下）、耐寒、耐水、耐化以下）、耐寒、耐水、耐化学腐蚀，但机械性能不佳，粘结力不高。学腐蚀，但机械性能不佳，粘结力不高。n（8 8）环氧树脂环氧树脂（EPEP）热固性塑料热固性塑料n它是由双酚它是由双酚A A和环氧氯丙烷缩聚而成。环氧在未固化时是高粘和环氧氯丙烷缩聚而成。环氧在未固化时是高粘度液体或脆性固体，易溶于丙酮或二甲苯等溶剂。加入固化度液体或脆性固体，易溶于丙酮或二甲苯等溶剂。加入固化剂后可在室温和高温下固化，固化后具有剂后可在室温和高温下固化，固化后具有坚韧、收缩率

33、小、坚韧、收缩率小、耐水、耐腐蚀耐水、耐腐蚀等特点。环氧树脂的最大特点是与各种材料均等特点。环氧树脂的最大特点是与各种材料均有很强的粘结力有很强的粘结力。n（9 9）聚酯树脂聚酯树脂（PRPR）热固性塑料热固性塑料n聚酯树脂是由二元或多元醇和二元或多元酸缩聚而成。聚酯树聚酯树脂是由二元或多元醇和二元或多元酸缩聚而成。聚酯树脂具有优良的胶结性能，弹性和着色性好，柔韧，耐热，耐水。脂具有优良的胶结性能，弹性和着色性好，柔韧，耐热，耐水。本讲稿第二十五页，共三十二页2.2.常用建筑塑料制品常用建筑塑料制品n（1 1）塑料门窗塑料门窗 n塑料门窗是改性后的硬质聚氯乙烯塑料门窗是改性后的硬质聚氯乙烯（P

34、VCPVC），加入适量的添加剂，经），加入适量的添加剂，经混炼、挤出等工艺制成的异型材经混炼、挤出等工艺制成的异型材经过加工、组装成的建筑物门窗。过加工、组装成的建筑物门窗。n改性后的聚氯乙烯具有较好的可加工性、稳定性、耐热性改性后的聚氯乙烯具有较好的可加工性、稳定性、耐热性和抗冲击性。和抗冲击性。塑料门窗与其它门窗相比具有良好的耐水性、塑料门窗与其它门窗相比具有良好的耐水性、耐腐蚀性、气密性、水密性、保温隔热性、隔声性、装饰耐腐蚀性、气密性、水密性、保温隔热性、隔声性、装饰性等，同时该门窗保养维修方便，节能显著性等，同时该门窗保养维修方便，节能显著。本讲稿第二十六页，共三十二页2.2.常用建

35、筑塑料制品常用建筑塑料制品n（2 2）塑料管材塑料管材n塑料管材与金属管材相比，具有塑料管材与金属管材相比，具有质轻、质轻、不生锈、不生苔、管壁光滑、对流体阻不生锈、不生苔、管壁光滑、对流体阻力小、安装加工方便、节能力小、安装加工方便、节能等特点。因等特点。因此，近年来塑料管材的生产和应用此，近年来塑料管材的生产和应用得到了较大的发展。得到了较大的发展。n塑料管材有软管和硬管之分。按主要原塑料管材有软管和硬管之分。按主要原料可分为聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙料可分为聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管、烯管、ABSABS管、聚丁烯管、玻璃钢管等。管、聚丁烯管、玻璃钢管等。主要用于主要用于建筑给水排水管

36、材建筑给水排水管材与管件、热与管件、热燃用埋地管材与管件、排污水用管材、燃用埋地管材与管件、排污水用管材、流体输送用管材等。流体输送用管材等。本讲稿第二十七页，共三十二页2.2.常用建筑塑料制品常用建筑塑料制品n（3 3）泡沫塑料泡沫塑料n泡沫塑料是在聚合物中加入泡沫塑料是在聚合物中加入发泡剂，经发泡、固化及冷发泡剂，经发泡、固化及冷却等工序制成的多孔塑料制却等工序制成的多孔塑料制品。泡沫塑料的品。泡沫塑料的孔隙率高达孔隙率高达95%95%98%98%，且孔隙尺寸较小，且孔隙尺寸较小，因而具有优良的隔热保温性因而具有优良的隔热保温性能能。n常用的有聚苯乙烯泡沫塑料、常用的有聚苯乙烯泡沫塑料、聚

37、氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、脲醛泡沫塑料等。泡沫塑料、脲醛泡沫塑料等。本讲稿第二十八页，共三十二页2.2.常用建筑塑料制品常用建筑塑料制品n（4 4）纤维增强塑料纤维增强塑料n纤维增强塑料是纤维增强塑料是树脂基复合材料树脂基复合材料。纤维的添加可以提高。纤维的添加可以提高塑料的弹性模量和强度。常用的纤维材料有玻璃纤维、塑料的弹性模量和强度。常用的纤维材料有玻璃纤维、碳纤维等，另外也有石棉纤维、天然植物纤维、合成碳纤维等，另外也有石棉纤维、天然植物纤维、合成纤维、钢纤维等应用于增强塑料。纤维、钢纤维等应用于增强塑料。n常用的合成树脂有酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂

38、常用的合成树脂有酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等，等，用量最大的为不饱和聚酯树脂用量最大的为不饱和聚酯树脂。纤维增强塑料的性能。纤维增强塑料的性能主要取决于合成树脂和纤维的性能、相对含量和它们主要取决于合成树脂和纤维的性能、相对含量和它们之间粘结力的大小。之间粘结力的大小。本讲稿第二十九页，共三十二页2.2.常用建筑塑料制品常用建筑塑料制品n玻璃纤维增强塑料（玻璃纤维增强塑料（GFRPGFRP）又称玻璃钢）又称玻璃钢，是一种优良的纤维，是一种优良的纤维增强复合材料，因其增强复合材料，因其比强度很高比强度很高而被越来越多的应用于而被越来越多的应用于建筑结构工程。建筑结构工程。n玻璃纤维增强塑

39、料是以聚合物为基体，以玻璃纤维及玻璃纤维增强塑料是以聚合物为基体，以玻璃纤维及其制品（玻纤布、带、毡）为分散质制成。其制品（玻纤布、带、毡）为分散质制成。n玻璃钢的主要优点是玻璃钢的主要优点是轻质高强轻质高强，其比强度接近甚至超过其比强度接近甚至超过高级合金钢高级合金钢，因此而得名。玻璃钢的主要缺点是，因此而得名。玻璃钢的主要缺点是弹性模量弹性模量小，即刚度小，变形较大小，即刚度小，变形较大。n玻璃钢在土木工程中主要用于结构加固、防腐和管道玻璃钢在土木工程中主要用于结构加固、防腐和管道等。等。本讲稿第三十页，共三十二页本讲稿第三十一页，共三十二页2.2.常用建筑塑料制品常用建筑塑料制品n碳纤维增强塑料中的增强成分为碳纤维碳纤维增强塑料中的增强成分为碳纤维。该。该塑料制品具有强度和弹性模量高、耐疲劳性塑料制品具有强度和弹性模量高、耐疲劳性能好、耐腐蚀性好等特点。能好、耐腐蚀性好等特点。n在土木工程中，碳纤维增强塑料主要用于结在土木工程中，碳纤维增强塑料主要用于结构加固，制作碳纤维筋或索，用于防腐结构。构加固，制作碳纤维筋或索，用于防腐结构。n（5 5）其它塑料制品其它塑料制品n塑料制品的另一大类是用作塑料制品的另一大类是用作装饰材料装饰材料，具体，具体见第十三章第四节。见第十三章第四节。本讲稿第三十二页，共三十二页