建筑材料13-建筑塑料.ppt
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1、10合成高分子材料合成高分子材料优点:优点:v优良的加工性能优良的加工性能v质轻,比强度高质轻,比强度高v导热系数小导热系数小v化学稳定性能好化学稳定性能好v电绝缘性好电绝缘性好v装饰性能好装饰性能好缺点缺点:易老化、易燃、耐热性差、刚度小。易老化、易燃、耐热性差、刚度小。一、基本概念一、基本概念定义定义:高分子化合物是由许多结构单元相同的高分子化合物是由许多结构单元相同的小小分子化合物分子化合物(单体单体)通过化学键通过化学键(共价或离子键共价或离子键)连连接而成,因此又称为接而成,因此又称为聚合物或高聚物聚合物或高聚物。二、二、分子结构分子结构分子几何结构分子几何结构线型:可溶解、熔化;弹
2、塑性好,可反复加工。线型:可溶解、熔化;弹塑性好,可反复加工。支链型:支链越复杂、支化程度越高,影响越大。支链型:支链越复杂、支化程度越高,影响越大。体型:弹塑性低,机械性能好,不可重复加工。体型:弹塑性低,机械性能好,不可重复加工。大分子的聚集态大分子的聚集态结结构构指高聚物分子链之间的几何排列和堆砌结构,粗指高聚物分子链之间的几何排列和堆砌结构,粗略分为晶态和无定形结构。略分为晶态和无定形结构。p 无定形无定形(非晶态非晶态)结构:结构:结构不规整或链间次价结构不规整或链间次价力较弱的聚合物力较弱的聚合物(如聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯如聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等等)难以结晶,一般为不定型
3、态。难以结晶,一般为不定型态。p 晶态结构:晶态结构:结构规整或链间次价力较强的容易结构规整或链间次价力较强的容易结晶,即大分子链或链段有规则排列或折叠。结晶,即大分子链或链段有规则排列或折叠。(1)加聚合成加聚合成 单体中不饱和键单体中不饱和键(如双键如双键)有一个断开,相互聚有一个断开,相互聚合成链状高分子物质。合成链状高分子物质。常用的有聚氯乙烯常用的有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯、聚丙烯(PP)等。等。三、制备反应:三、制备反应:双官能度或多官能度的单体合成双官能度或多官能度的单体合成聚合物的反应。聚合物的反应。官能团官能团具备反应能力
4、的基团具备反应能力的基团官能度官能度官能团能接上新分子的位置数官能团能接上新分子的位置数(2)缩聚合成缩聚合成由两种或两种以上单体,通过缩合反应形由两种或两种以上单体,通过缩合反应形成高分子化合物。如缩聚酚醛树脂是由苯酚和成高分子化合物。如缩聚酚醛树脂是由苯酚和甲醛两种单体缩聚而成。甲醛两种单体缩聚而成。常用的缩聚树脂常用的缩聚树脂有酚醛树脂有酚醛树脂(PF)、脲醛树、脲醛树脂脂(DF)、环氧树脂、环氧树脂(EP)及聚酯树脂等。及聚酯树脂等。催化催化剂剂 OHn+OnHCH+nH2O OHCH2n二二分类和命名分类和命名v按来源分按来源分:天然高分子天然高分子合成高分子合成高分子v按性质分:按
5、性质分:热塑性高分子热塑性高分子热固性高分子热固性高分子v按用途分:按用途分:塑料塑料合成纤维合成纤维涂料涂料合成橡胶合成橡胶粘合剂粘合剂v按结构分:按结构分:线型高分子线型高分子体型高分子体型高分子v按反应分:按反应分:加聚物加聚物缩聚物缩聚物p命名命名系统命名法系统命名法习习惯惯命命名名法法商业命名法商业命名法有机玻璃,尼龙,的确良,电胶木等有机玻璃,尼龙,的确良,电胶木等参考单体名称命名:参考单体名称命名:聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇等;酚醛树脂、脲醛树脂等。聚乙烯醇等;酚醛树脂、脲醛树脂等。以聚合物的结构特征命名以聚合物的结构特征命名:聚酰胺、聚聚酰胺、聚酯、聚碳酸
6、酯等。酯、聚碳酸酯等。聚聚(1-氯代乙烯氯代乙烯),聚聚(1-苯基乙烯苯基乙烯)聚合物的商业名称聚合物的商业名称一般名称一般名称商业名称商业名称一般名称一般名称商业名称商业名称聚对苯二甲酸乙二聚对苯二甲酸乙二(醇醇)酯酯涤涤 纶纶聚甲基丙烯酸甲聚甲基丙烯酸甲酯酯有机玻璃有机玻璃聚己二酰聚己二酰己二胺己二胺尼龙尼龙-66酚醛树脂酚醛树脂电电 木木聚乙烯醇聚乙烯醇缩缩甲醛甲醛维尼纶维尼纶脲醛脲醛树脂树脂电电 玉玉聚丙烯腈聚丙烯腈腈腈 纶纶聚异戊二烯聚异戊二烯合成天然合成天然橡胶橡胶常用聚合物英文缩写符号常用聚合物英文缩写符号PA-66聚己二酰聚己二酰己二胺己二胺PAN聚丙烯腈聚丙烯腈PET聚对苯二
7、甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯PVAc聚聚醋酸乙烯醋酸乙烯EP环氧树脂环氧树脂PMMA聚聚甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯PC聚碳酸酯聚碳酸酯PS聚苯乙烯聚苯乙烯PVFo聚乙烯醇聚乙烯醇缩缩甲醛甲醛PP聚丙烯聚丙烯PIP聚异戊二烯聚异戊二烯PE聚乙烯聚乙烯PB聚聚丁二烯丁二烯PVC聚氯乙烯聚氯乙烯英文缩写英文缩写聚合物名称聚合物名称英文缩写英文缩写聚合物名称聚合物名称热固性树脂加热后先转变成粘稠状态,然后继热固性树脂加热后先转变成粘稠状态,然后继续发生化学变化而最终成为不熔、不溶的物质,续发生化学变化而最终成为不熔、不溶的物质,受热后不再软化。这类树脂的分子为体型结构,受热后不再软化。这类树脂的分子
8、为体型结构,它包括大部分的缩合树脂。它包括大部分的缩合树脂。硫化橡胶硫化橡胶四四高分子的老化和防老化高分子的老化和防老化p定义:定义:高聚物受到各种自然因素高聚物受到各种自然因素(氧、光、热氧、光、热和水等和水等)的作用,随时间而产生胶体结构,物理的作用,随时间而产生胶体结构,物理-力学性能不可逆变化的过程。力学性能不可逆变化的过程。p措施:措施:高分子改性;高分子改性;添加助剂;添加助剂;表面处理。表面处理。p定义定义:以以聚合物聚合物为主要成分,在一定的温度、压力为主要成分,在一定的温度、压力等条件下可等条件下可塑制成塑制成一定形状且常温下形状不变一定形状且常温下形状不变的有的有机材料。机
9、材料。第第2节节建筑塑料建筑塑料v按性质分:按性质分:热塑性塑料热塑性塑料聚氯乙烯、聚乙烯聚氯乙烯、聚乙烯热固性塑料热固性塑料酚醛树脂、有机硅酚醛树脂、有机硅v按应用分:按应用分:通用塑通用塑料料工程塑料工程塑料特种塑料特种塑料优点优点:表观密度小;比强度大;表观密度小;比强度大;耐化学腐蚀性好;耐水性好;耐化学腐蚀性好;耐水性好;保温性能好;保温性能好;抗震、吸声、耐磨和电绝缘;抗震、吸声、耐磨和电绝缘;装饰性强,易加工,生产能耗低。装饰性强,易加工,生产能耗低。缺点缺点:E值低,易老化,不耐热和耐火。值低,易老化,不耐热和耐火。1塑料的主要性质塑料的主要性质2塑料的组成塑料的组成塑料一般由
10、塑料一般由聚合物聚合物及增塑剂、稳定及、润滑剂、色及增塑剂、稳定及、润滑剂、色料等添加剂组成。料等添加剂组成。基本性能主要取决于聚合物的性能。基本性能主要取决于聚合物的性能。塑料制品加工原料的聚合物。一般受热后有软塑料制品加工原料的聚合物。一般受热后有软化或熔融范围,常温下为固态或半固态。化或熔融范围,常温下为固态或半固态。(1)合成树脂合成树脂(30%100%)按其按其化学组成不同化学组成不同分分有机填充料有机填充料(如木粉、棉如木粉、棉布布)和和无机填充料无机填充料(如石棉、云母、滑石粉、石墨、如石棉、云母、滑石粉、石墨、玻璃纤维玻璃纤维)。按。按形状形状可分可分粉状粉状和和纤维状纤维状。
11、(2)填充料填充料 不同填料不仅可以提高塑料强度和硬度,增不同填料不仅可以提高塑料强度和硬度,增加化学稳定性,而且由于填充料价格低于合成加化学稳定性,而且由于填充料价格低于合成树脂,因而可以节约树脂、降低成本。树脂,因而可以节约树脂、降低成本。一般填充料掺量可达一般填充料掺量可达20%50%。p 常用矿物填料常用矿物填料 矿物填料有粉状和纤维状两种,常用的有滑矿物填料有粉状和纤维状两种,常用的有滑石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒和云母粉等。石粉、石灰石粉、硅藻土、石棉绒和云母粉等。滑石滑石石棉绒石棉绒云母粉云母粉硅藻土粉硅藻土粉硅藻土微观硅藻土微观(3)增塑剂增塑剂增加塑料的可塑性,减少脆性,使
12、其便于加增加塑料的可塑性,减少脆性,使其便于加工,并能使制品具有柔软性。工,并能使制品具有柔软性。常用的增塑剂常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、有邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、樟脑和二苯甲酮等。樟脑和二苯甲酮等。(4)稳定剂稳定剂稳定剂可以增强塑料的抗老化能力。稳定剂应稳定剂可以增强塑料的抗老化能力。稳定剂应能耐水、耐油、耐化学药品并与树脂相溶。能耐水、耐油、耐化学药品并与树脂相溶。常用的常用的稳定剂稳定剂有硬脂酸盐、铅化合物等。有硬脂酸盐、铅化合物等。(5)润滑剂润滑剂防止塑料在加工成型时粘模,并使塑料制品光防止塑料在加工成型时粘模,并使塑料制品光滑。滑。常用的润滑剂常用的润滑剂有油酸、硬
13、脂酸、硬脂酸的钙盐有油酸、硬脂酸、硬脂酸的钙盐和镁盐。塑料中润滑剂一般用量为和镁盐。塑料中润滑剂一般用量为0.5%1.5%。(6)着色剂着色剂为使塑料具有各种颜色,可掺有机染料或无机染料。为使塑料具有各种颜色,可掺有机染料或无机染料。三三常用的建筑塑料常用的建筑塑料(1)硬质聚氯乙烯塑料硬质聚氯乙烯塑料(硬硬PVC)硬质硬质PVC表观密度为表观密度为1.21.6g/cm3,机械强机械强度高,介电性能优良,耐酸碱性特强,化学稳定度高,介电性能优良,耐酸碱性特强,化学稳定性、耐油性及抗老化性也较好。性、耐油性及抗老化性也较好。(一一)聚氯乙烯塑料聚氯乙烯塑料(PVC)PVC是是聚氯乙烯聚氯乙烯树脂
14、加增塑剂、润滑剂、填料、树脂加增塑剂、润滑剂、填料、着色剂等塑制或压铸而成。着色剂等塑制或压铸而成。缺点是抗冲击性较差,使用温度低缺点是抗冲击性较差,使用温度低(60以下以下),线膨胀系数大,成型加工性不好。,线膨胀系数大,成型加工性不好。PVC墙体墙体抗震管道抗震管道节能塑钢门窗节能塑钢门窗塑钢门窗:塑钢门窗:塑钢门窗的型材主要原料是聚乙烯树脂,在成塑钢门窗的型材主要原料是聚乙烯树脂,在成型之前需要加入钛白粉,紫外线吸收剂,加工型之前需要加入钛白粉,紫外线吸收剂,加工改性剂,抗冲改性剂,内外润滑剂和填料。改性剂,抗冲改性剂,内外润滑剂和填料。1可加工性强可加工性强2节能节能3隔音好隔音好4外
15、观好外观好2008(2)软质聚氯乙烯塑料软质聚氯乙烯塑料(软软PVC)软质软质PVC材质较软,耐摩擦、耐挠曲,具有材质较软,耐摩擦、耐挠曲,具有一定弹性,吸水性低,冲击韧性较硬质一定弹性,吸水性低,冲击韧性较硬质PVC低,低,易于加工成型。耐寒性、大气稳定性、化学稳定易于加工成型。耐寒性、大气稳定性、化学稳定性好,破断时伸长率较高。性好,破断时伸长率较高。缺点是抗拉强度、抗弯强度较低,使用温度缺点是抗拉强度、抗弯强度较低,使用温度低低(在在-1555之间之间)。PVC运动地板运动地板PVC薄膜薄膜PVC止水带止水带塑料墙纸塑料墙纸以纸为基层,塑料为面层。我国生产的壁纸主要以纸为基层,塑料为面层
16、。我国生产的壁纸主要为为聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)壁纸壁纸。塑料壁纸的生产工艺分压。塑料壁纸的生产工艺分压延法和涂布法两种。延法和涂布法两种。r 技术要求:技术要求:外观、色泽耐久性、耐摩擦性外观、色泽耐久性、耐摩擦性 抗拉强度、剥离强度抗拉强度、剥离强度r 应用:应用:民用住宅等建筑物的内墙、顶棚、梁柱民用住宅等建筑物的内墙、顶棚、梁柱 等贴面装饰。等贴面装饰。r壁纸分类:壁纸分类:1纸面纸低壁纸纸面纸低壁纸特点:透气,不变色,但鼓泡、不耐水,不易清洗。特点:透气,不变色,但鼓泡、不耐水,不易清洗。2纺织物壁纸纺织物壁纸特点:高雅、舒适,但价格贵。特点:高雅、舒适,但价格贵。3天然材料壁纸天
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