第七章建筑塑料與有機(jī)粘合劑

1、第第7 7章章 有機(jī)高分子材料有機(jī)高分子材料 本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.熟悉合成高分子材料的性能特點(diǎn)及主要的高分子材料品種；熟悉合成高分子材料的性能特點(diǎn)及主要的高分子材料品種； 2.熟悉土木工程中合成高分子材料的主要制品及應(yīng)用，包括塑料型熟悉土木工程中合成高分子材料的主要制品及應(yīng)用，包括塑料型 材、管材、膠粘劑及涂料。材、管材、膠粘劑及涂料。 本章的難點(diǎn)本章的難點(diǎn)是是從合成高分子材料的組成來理解它的性能，正確地根據(jù)從合成高分子材料的組成來理解它的性能，正確地根據(jù) 工程實(shí)際選用合適的合成高分子材料工程實(shí)際選用合適的合成高分子材料。建議在學(xué)習(xí)中通過對(duì)比來理解不建議在學(xué)習(xí)中通過對(duì)比來理解不 同種

2、類的高分子材料的性能及應(yīng)用。同種類的高分子材料的性能及應(yīng)用。 有機(jī)高分子材料是由高分子化合物組成的有機(jī)高分子材料是由高分子化合物組成的 材料。在土木工程中所涉及的主要有塑料、材料。在土木工程中所涉及的主要有塑料、 橡膠、化學(xué)纖維、膠粘劑和涂料。本章主橡膠、化學(xué)纖維、膠粘劑和涂料。本章主 要介紹塑料、膠粘劑和涂料。這些有機(jī)高要介紹塑料、膠粘劑和涂料。這些有機(jī)高 分子材料的基本成分是人工合成的高分子分子材料的基本成分是人工合成的高分子 化合物，簡稱高聚物。由高聚物加工或高化合物，簡稱高聚物。由高聚物加工或高 聚物對(duì)傳統(tǒng)材料改性所制得的土木工程材聚物對(duì)傳統(tǒng)材料改性所制得的土木工程材 料，習(xí)慣上稱為化

3、學(xué)合成建筑材料，即化料，習(xí)慣上稱為化學(xué)合成建筑材料，即化 學(xué)建材。學(xué)建材。 9.1 9.1 合成高分子化合物的基本知識(shí)合成高分子化合物的基本知識(shí) 9.2 9.2 建筑塑料建筑塑料 9.3 9.3 膠粘劑膠粘劑 9.4 9.4 涂料涂料 9.1 9.1 合成高分子化合物的基本知識(shí)合成高分子化合物的基本知識(shí) v 9.1.1 9.1.1高分子化合物的分類高分子化合物的分類 & 1 1、按分子鏈的形狀分類、按分子鏈的形狀分類 v 線型高分子化合物的主鏈原子排列成長鏈狀，如聚乙烯、聚氯乙烯等線型高分子化合物的主鏈原子排列成長鏈狀，如聚乙烯、聚氯乙烯等 v 支鏈型高分子化合物的主鏈也是長鏈狀的，但帶有大量

4、的支鏈，如支鏈型高分子化合物的主鏈也是長鏈狀的，但帶有大量的支鏈，如ABSABS樹樹 脂等脂等 v 體型高分子化合物的長鏈被許多橫跨鏈交聯(lián)成網(wǎng)狀，或在單體聚合過程體型高分子化合物的長鏈被許多橫跨鏈交聯(lián)成網(wǎng)狀，或在單體聚合過程 中二維或三維空間交聯(lián)形狀空間網(wǎng)絡(luò)，分子彼此固定。如環(huán)氧、聚酯等樹脂中二維或三維空間交聯(lián)形狀空間網(wǎng)絡(luò)，分子彼此固定。如環(huán)氧、聚酯等樹脂 的最終產(chǎn)物的最終產(chǎn)物 v 根據(jù)分子鏈的形狀不同，可將高分子化合物分為線型的、支鏈型根據(jù)分子鏈的形狀不同，可將高分子化合物分為線型的、支鏈型 的和體形的三種。的和體形的三種。 &2、按對(duì)熱的性質(zhì)分類按對(duì)熱的性質(zhì)分類 v 按對(duì)熱的性質(zhì)可分為熱塑

5、性和熱固性兩類。按對(duì)熱的性質(zhì)可分為熱塑性和熱固性兩類。 v 熱塑性高聚物在加熱時(shí)呈現(xiàn)出可塑性，甚至熔化，冷卻后又凝固硬化。這熱塑性高聚物在加熱時(shí)呈現(xiàn)出可塑性，甚至熔化，冷卻后又凝固硬化。這 種變化是可逆的，可以重復(fù)多次。這類的高分子化合物其分子間作用力較弱，種變化是可逆的，可以重復(fù)多次。這類的高分子化合物其分子間作用力較弱， 為線型及帶支鏈的高聚物。為線型及帶支鏈的高聚物。 v 熱固性高聚物是一些支鏈高分子化合物，加熱時(shí)轉(zhuǎn)變成粘稠轉(zhuǎn)臺(tái)，發(fā)生化熱固性高聚物是一些支鏈高分子化合物，加熱時(shí)轉(zhuǎn)變成粘稠轉(zhuǎn)臺(tái)，發(fā)生化 學(xué)變化，像鄰的分子相互連接，轉(zhuǎn)變成體型結(jié)構(gòu)而逐漸固化，其分子量也隨之學(xué)變化，像鄰的分子相

6、互連接，轉(zhuǎn)變成體型結(jié)構(gòu)而逐漸固化，其分子量也隨之 增大，最終成為不能熔化、不能溶解的物質(zhì)。這種變化是不可逆的，大部分縮增大，最終成為不能熔化、不能溶解的物質(zhì)。這種變化是不可逆的，大部分縮 合樹脂屬于此類。合樹脂屬于此類。 v 9.1.2 9.1.2高分子化合物的合成及命名高分子化合物的合成及命名 將低分子單體經(jīng)化學(xué)方法聚合成為高分子化合物常用的合成方法有將低分子單體經(jīng)化學(xué)方法聚合成為高分子化合物常用的合成方法有加成聚合加成聚合 和縮聚聚合和縮聚聚合兩種。兩種。 加成聚合加成聚合 加成聚合又叫加聚反應(yīng)，是聚合物最主要的聚合方式之一，通常是在催化加成聚合又叫加聚反應(yīng)，是聚合物最主要的聚合方式之一，

7、通常是在催化 劑的存在下，含有雙鍵的單體打開雙鍵，相互連接而得到聚合物長鏈分子。劑的存在下，含有雙鍵的單體打開雙鍵，相互連接而得到聚合物長鏈分子。 在加聚反應(yīng)過程中無副產(chǎn)物，由一種單體加聚而得的稱為在加聚反應(yīng)過程中無副產(chǎn)物，由一種單體加聚而得的稱為均聚物均聚物，如乙烯，如乙烯 加聚得到聚乙烯，氯乙烯加聚得到聚氯乙烯等；加聚得到聚乙烯，氯乙烯加聚得到聚氯乙烯等； v由兩種或兩種以上單體共加聚稱為由兩種或兩種以上單體共加聚稱為共聚共聚，通過單體的共聚可以得到各種，通過單體的共聚可以得到各種 性能優(yōu)良的塑料，如丙烯腈（性能優(yōu)良的塑料，如丙烯腈（A）、丁二烯（）、丁二烯（B）、苯乙烯（）、苯乙烯（S）

8、共聚可以制）共聚可以制 造性能優(yōu)異的工程塑料（造性能優(yōu)異的工程塑料（ABS），可用作電器開關(guān)、外殼、裝飾板等；乙烯），可用作電器開關(guān)、外殼、裝飾板等；乙烯 、丙烯共聚可以得到耐老化性能極好的乙丙橡膠，可用作高擋防水卷材的主、丙烯共聚可以得到耐老化性能極好的乙丙橡膠，可用作高擋防水卷材的主 要原料；要原料； v由丁二烯、苯乙烯共聚可以制造丁苯橡膠，可以制造建筑上用的膠板、由丁二烯、苯乙烯共聚可以制造丁苯橡膠，可以制造建筑上用的膠板、 膠粘劑、減振件等。膠粘劑、減振件等。 v由加聚反應(yīng)得到的樹脂稱為聚合樹脂，起命名一般是在其原料名稱前面由加聚反應(yīng)得到的樹脂稱為聚合樹脂，起命名一般是在其原料名稱前面

9、 以以“聚聚”字，如聚乙烯、聚苯乙烯等字，如聚乙烯、聚苯乙烯等 縮聚聚合縮聚聚合 v 縮聚又稱縮聚反應(yīng)，是含有活性官能團(tuán)的單體經(jīng)縮合反應(yīng)相互連接而得到縮聚又稱縮聚反應(yīng)，是含有活性官能團(tuán)的單體經(jīng)縮合反應(yīng)相互連接而得到 高分子量的聚合物?？s聚反應(yīng)過程中有副產(chǎn)物高分子量的聚合物?？s聚反應(yīng)過程中有副產(chǎn)物小分子化合物產(chǎn)生，所以由小分子化合物產(chǎn)生，所以由 縮聚反應(yīng)制成的樹脂其化學(xué)組成與單體不同。若參加縮聚反應(yīng)的單體只有兩個(gè)縮聚反應(yīng)制成的樹脂其化學(xué)組成與單體不同。若參加縮聚反應(yīng)的單體只有兩個(gè) 官能團(tuán)，則只能生成直鏈聚合物，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂（官能團(tuán)，則只能生成直鏈聚合物，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂（PETP

10、ET）；若參加）；若參加 縮聚反應(yīng)的單體有兩個(gè)以上的官能團(tuán)，則聚合后就會(huì)生成不溶、不熔的三維網(wǎng)縮聚反應(yīng)的單體有兩個(gè)以上的官能團(tuán)，則聚合后就會(huì)生成不溶、不熔的三維網(wǎng) 狀聚合物，也稱為熱固性樹脂。狀聚合物，也稱為熱固性樹脂。 v 縮聚反應(yīng)生成物的樹脂稱為縮合樹脂，其命名一般是在原料名稱后加上縮聚反應(yīng)生成物的樹脂稱為縮合樹脂，其命名一般是在原料名稱后加上“ 樹脂樹脂”兩字，如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂等。兩字，如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂等。 v 9.1.3 9.1.3高分子化合物的基本性質(zhì)高分子化合物的基本性質(zhì) &1、高分子材料的性能優(yōu)點(diǎn)、高分子材料的性能優(yōu)點(diǎn) 優(yōu)良的加工性能。優(yōu)良的加工性能。如塑料可以采用比較簡

11、便的方法加工成多種形狀的產(chǎn)品如塑料可以采用比較簡便的方法加工成多種形狀的產(chǎn)品 。 質(zhì)輕質(zhì)輕。如大多塑料密度在。如大多塑料密度在0.90.92.2g/m2.2g/m3 3之間，平均為之間，平均為1.45g/cm1.45g/cm3 3，約為鋼的，約為鋼的 1/51/5。 導(dǎo)熱系數(shù)小。導(dǎo)熱系數(shù)小。如泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)只有如泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)只有0.020.020.046W/0.046W/（mKmK），約為），約為 金屬的金屬的1/15001/1500，混凝土的，混凝土的1/401/40，磚的，磚的1/201/20，是理想的絕熱材料。，是理想的絕熱材料。 化學(xué)穩(wěn)定性較好?；瘜W(xué)穩(wěn)定性較好。一般塑料對(duì)酸、

12、堿、鹽及油脂均有較好的耐腐蝕能力。一般塑料對(duì)酸、堿、鹽及油脂均有較好的耐腐蝕能力。 其中最為穩(wěn)定的聚四氟乙烯，僅能與熔融的堿金屬反應(yīng)，與其它化學(xué)物品均其中最為穩(wěn)定的聚四氟乙烯，僅能與熔融的堿金屬反應(yīng)，與其它化學(xué)物品均 不起作用。不起作用。 電絕緣性好。電絕緣性好。 功能的可設(shè)計(jì)性強(qiáng)。功能的可設(shè)計(jì)性強(qiáng)?？赏ㄟ^改變組成配方與生產(chǎn)工藝，在相當(dāng)大的范圍可通過改變組成配方與生產(chǎn)工藝，在相當(dāng)大的范圍 內(nèi)制成具有各種特殊性能的工程材料。如強(qiáng)度超過鋼材的碳纖維復(fù)合材料內(nèi)制成具有各種特殊性能的工程材料。如強(qiáng)度超過鋼材的碳纖維復(fù)合材料 、密封、防水材料等。、密封、防水材料等。 出色的裝飾性能。出色的裝飾性能。如各

13、種塑料制品不僅可以著色，而且色彩鮮艷耐久，如各種塑料制品不僅可以著色，而且色彩鮮艷耐久， 并可通過照相制板印刷，模仿天然材料的紋理（如木紋、花崗石、大理石并可通過照相制板印刷，模仿天然材料的紋理（如木紋、花崗石、大理石 紋等），達(dá)到以假亂真的程度。裝飾涂料可根據(jù)需要調(diào)成任何顏色，甚至紋等），達(dá)到以假亂真的程度。裝飾涂料可根據(jù)需要調(diào)成任何顏色，甚至 多彩。多彩。 & 2 2、合成高分子材料的性能缺點(diǎn)、合成高分子材料的性能缺點(diǎn) v 易老化易老化 所謂老化是指高分子化合物在陽光、空氣、熱以及環(huán)境介質(zhì)中的酸、堿、所謂老化是指高分子化合物在陽光、空氣、熱以及環(huán)境介質(zhì)中的酸、堿、 鹽等作用下，分子組成和結(jié)

14、構(gòu)發(fā)生變化，致使其性質(zhì)變化，如失去彈性、出鹽等作用下，分子組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，致使其性質(zhì)變化，如失去彈性、出 現(xiàn)裂紋、變硬、脆或變軟、發(fā)粘失去原有的使用功能的現(xiàn)象。塑料、有機(jī)涂現(xiàn)裂紋、變硬、脆或變軟、發(fā)粘失去原有的使用功能的現(xiàn)象。塑料、有機(jī)涂 料和有機(jī)膠粘劑都會(huì)出現(xiàn)老化。目前采用的防老化措施主要有改變聚合物的料和有機(jī)膠粘劑都會(huì)出現(xiàn)老化。目前采用的防老化措施主要有改變聚合物的 結(jié)構(gòu)，加入各種防老化劑的化學(xué)方法和涂防護(hù)層的物理方法結(jié)構(gòu)，加入各種防老化劑的化學(xué)方法和涂防護(hù)層的物理方法 v 耐熱性差耐熱性差 高分子材料的耐熱性能普通較差，如使用溫度偏高會(huì)促進(jìn)其老化，甚至分高分子材料的耐熱性能普通較差，

15、如使用溫度偏高會(huì)促進(jìn)其老化，甚至分 解；塑料受熱會(huì)發(fā)生變形，在使用中要注意其使用溫度的限制解；塑料受熱會(huì)發(fā)生變形，在使用中要注意其使用溫度的限制。 v 可燃性及毒性可燃性及毒性 高分子材料一般屬于可燃的材料，但可燃性受其組成和結(jié)構(gòu)的影響有很高分子材料一般屬于可燃的材料，但可燃性受其組成和結(jié)構(gòu)的影響有很 大差別。如聚苯乙烯遇火會(huì)很快燃燒起來，聚氯乙烯則有自熄性，離開火焰大差別。如聚苯乙烯遇火會(huì)很快燃燒起來，聚氯乙烯則有自熄性，離開火焰 會(huì)自動(dòng)熄滅。部分高分子材料燃燒時(shí)發(fā)煙，產(chǎn)生有毒氣體。一般可通過改進(jìn)會(huì)自動(dòng)熄滅。部分高分子材料燃燒時(shí)發(fā)煙，產(chǎn)生有毒氣體。一般可通過改進(jìn) 配方制成自熄和難燃甚至不燃的

16、產(chǎn)品。不過其防火性仍比無機(jī)材料差，在工配方制成自熄和難燃甚至不燃的產(chǎn)品。不過其防火性仍比無機(jī)材料差，在工 程應(yīng)用中應(yīng)予以注意。程應(yīng)用中應(yīng)予以注意。 9.2 9.2 建筑塑料建筑塑料 塑料是以聚合物為基本材料，加入各種添加劑后，在一定溫度和壓力下混塑料是以聚合物為基本材料，加入各種添加劑后，在一定溫度和壓力下混 合、塑化、成型的材料或制品的總稱。合、塑化、成型的材料或制品的總稱。 v 9.2.1 9.2.1建筑塑料的特性建筑塑料的特性 A A、質(zhì)量輕、質(zhì)量輕塑料的密度為塑料的密度為1 12g/cm2g/cm3 3，為鋼材的，為鋼材的1/81/8 / /，可大大減輕建筑物的自重，對(duì)高層建筑更具特殊

17、意。，可大大減輕建筑物的自重，對(duì)高層建筑更具特殊意。 B B、比強(qiáng)度高比強(qiáng)度高比強(qiáng)度是強(qiáng)度與表觀密度之比比強(qiáng)度是強(qiáng)度與表觀密度之比。塑料的強(qiáng)度較高，而表觀密度。塑料的強(qiáng)度較高，而表觀密度 低，其比強(qiáng)度遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的土木工程材料，是一種優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)高強(qiáng)材料。低，其比強(qiáng)度遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的土木工程材料，是一種優(yōu)質(zhì)的輕質(zhì)高強(qiáng)材料。 C C、可塑性好、可塑性好 具有優(yōu)良的加工性能塑料可按需要調(diào)節(jié)制品硬度、密度、具有優(yōu)良的加工性能塑料可按需要調(diào)節(jié)制品硬度、密度、 色澤、用多種加工工藝塑制成不同形狀的產(chǎn)品，適應(yīng)建筑上不同用途的需要色澤、用多種加工工藝塑制成不同形狀的產(chǎn)品，適應(yīng)建筑上不同用途的需要 。 D D、耐腐蝕

18、性好、耐腐蝕性好 其化學(xué)穩(wěn)定性良好，是憎水性材料，對(duì)弱酸弱堿的抵抗性其化學(xué)穩(wěn)定性良好，是憎水性材料，對(duì)弱酸弱堿的抵抗性 強(qiáng)。強(qiáng)。 E E、耐水性好、耐水性好 塑料具有較高的耐水性。塑料具有較高的耐水性。 F F、熱性能、熱性能 塑料的耐熱性一般都不好，軟化溫度為塑料的耐熱性一般都不好，軟化溫度為100-200100-200。塑料的熱。塑料的熱 膨脹系數(shù)高，是傳統(tǒng)材料的膨脹系數(shù)高，是傳統(tǒng)材料的3 34 4倍倍 G G、老化、老化 在陽光、氧、熱等條件作用下，塑料中聚合物的組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生在陽光、氧、熱等條件作用下，塑料中聚合物的組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生 變化，致使塑料性質(zhì)惡化，這種現(xiàn)象稱為老化。塑料存在老化

19、問題，但通變化，致使塑料性質(zhì)惡化，這種現(xiàn)象稱為老化。塑料存在老化問題，但通 過一定措施，塑料制品的使用壽命可以和其他材料媲美，有的甚至能高于過一定措施，塑料制品的使用壽命可以和其他材料媲美，有的甚至能高于 傳統(tǒng)材料。傳統(tǒng)材料。 H H、可燃性、可燃性 塑料大多可燃，且在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒的煙霧。這是它作塑料大多可燃，且在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒的煙霧。這是它作 為土木工程材料的一個(gè)弱點(diǎn)。目前正在研究具有自熄性、難燃甚至準(zhǔn)不燃為土木工程材料的一個(gè)弱點(diǎn)。目前正在研究具有自熄性、難燃甚至準(zhǔn)不燃 的塑料。的塑料。 v 9.2.2 9.2.2 塑料的組成塑料的組成 合成樹脂合成樹脂 塑料的基本組成材料，起

20、著膠結(jié)劑的作用，含量為塑料的基本組成材料，起著膠結(jié)劑的作用，含量為30%-60%30%-60%。塑料的主要性。塑料的主要性 能決定于所采用的合成樹脂能決定于所采用的合成樹脂。 填充料填充料 填充料的作用：節(jié)約樹脂，降低成本，調(diào)節(jié)塑料的物理化學(xué)性能。含量填充料的作用：節(jié)約樹脂，降低成本，調(diào)節(jié)塑料的物理化學(xué)性能。含量 40%-70%40%-70%。 常用的有機(jī)填充料有木粉、紙屑、廢棉、廢布等；常用無機(jī)填充料有滑石常用的有機(jī)填充料有木粉、紙屑、廢棉、廢布等；常用無機(jī)填充料有滑石 粉、石墨粉石棉、玻璃纖維等。粉、石墨粉石棉、玻璃纖維等。 添加劑添加劑 為了改善或調(diào)節(jié)塑料的某些性能，以適應(yīng)使用或加工時(shí)的

21、特殊要求而加為了改善或調(diào)節(jié)塑料的某些性能，以適應(yīng)使用或加工時(shí)的特殊要求而加 入的輔導(dǎo)材料，如增塑劑、固化劑、著色劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑等。入的輔導(dǎo)材料，如增塑劑、固化劑、著色劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑等。 增塑劑增塑劑 增塑刑一般為沸點(diǎn)較高、不易揮發(fā)、與樹脂有良好相镕性的低分子油狀物增塑刑一般為沸點(diǎn)較高、不易揮發(fā)、與樹脂有良好相镕性的低分子油狀物 ，不僅使塑料加工成型方便、而且可改善塑料的韌性和柔順性等機(jī)械性能。常，不僅使塑料加工成型方便、而且可改善塑料的韌性和柔順性等機(jī)械性能。常 用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等。用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等。 固化劑固化劑 主要作用

22、是在聚合物中生成橫跨鍵、使線型高聚物交聯(lián)成體型高聚物，從主要作用是在聚合物中生成橫跨鍵、使線型高聚物交聯(lián)成體型高聚物，從 而使樹脂具有熱固性，制得堅(jiān)硬的塑料制品。而使樹脂具有熱固性，制得堅(jiān)硬的塑料制品。 著色劑著色劑 主要作用是可使塑料具有鮮艷的色彩和光澤。著色劑除滿足色彩要求外，主要作用是可使塑料具有鮮艷的色彩和光澤。著色劑除滿足色彩要求外， 還應(yīng)具有分散性好，附著力強(qiáng)，不與塑料成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不腿色等特性還應(yīng)具有分散性好，附著力強(qiáng)，不與塑料成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不腿色等特性 阻燃劑阻燃劑 加入后能提高塑料的耐燃性和自熄性。常用的有氫氧化鋁，三氧化銻等加入后能提高塑料的耐燃性和自熄性。常用的有

23、氫氧化鋁，三氧化銻等 穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑 防止和緩解高聚物的老化，延長塑料制品的使用壽命。防止和緩解高聚物的老化，延長塑料制品的使用壽命。 v 9.2.3 9.2.3 常用建筑塑料常用建筑塑料 常用塑料的種類有常用塑料的種類有 F 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC） F 聚乙烯（聚乙烯（PEPE） F 聚丙烯（聚丙烯（PPPP） F 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS） F ABSABS塑料塑料 它是建筑中用量最大的一種塑料。硬質(zhì)聚氯乙烯的密度為它是建筑中用量最大的一種塑料。硬質(zhì)聚氯乙烯的密度為1.381.38 1.43g/cm1.43g/cm3 3，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，使用溫度范圍一般在，機(jī)械強(qiáng)度

24、高，化學(xué)穩(wěn)定性好，使用溫度范圍一般在-15-15+55+55之之 間，適宜制造塑料門窗、下水管、線槽等。間，適宜制造塑料門窗、下水管、線槽等。 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC） 聚乙烯塑料在建筑上主要用于給排水管、衛(wèi)生潔具。聚乙烯塑料在建筑上主要用于給排水管、衛(wèi)生潔具。 聚乙烯（聚乙烯（PEPE） 聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的，約為聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的，約為0 09090左右。聚丙烯常用來生左右。聚丙烯常用來生 產(chǎn)管材、衛(wèi)生潔具等建筑制品。產(chǎn)管材、衛(wèi)生潔具等建筑制品。 聚丙烯（聚丙烯（PPPP） 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS） 聚苯乙烯為無色透明類似玻璃的塑料。聚苯乙烯為無色

25、透明類似玻璃的塑料。 聚苯乙烯在建筑中主要用來生產(chǎn)聚苯乙烯在建筑中主要用來生產(chǎn) 泡沫隔熱材料、透光材料等制品。泡沫隔熱材料、透光材料等制品。 ABS ABS塑料塑料 ABS ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料，以丙烯睛（塑料是改性聚苯乙烯塑料，以丙烯睛（A A）、丁二烯（）、丁二烯（B B）及苯乙烯（）及苯乙烯（ S S） 為基礎(chǔ)的三組分所組成。為基礎(chǔ)的三組分所組成。ABSABS塑料可制作壓有花紋圖案的塑料裝飾板等塑料可制作壓有花紋圖案的塑料裝飾板等 。 塑料在土木工程中常用于制作塑料門窗、管材和型材等塑料在土木工程中常用于制作塑料門窗、管材和型材等 &塑料在土木工程中的應(yīng)用塑料在土木工程中的應(yīng)用

26、塑料門窗塑料門窗 塑料門窗分為全塑門窗及復(fù)合塑料門窗兩類，全塑門窗多采用改性聚氯塑料門窗分為全塑門窗及復(fù)合塑料門窗兩類，全塑門窗多采用改性聚氯 乙烯樹脂制造。塑料門窗具有隔熱、隔音、氣密性好、耐腐蝕、維護(hù)費(fèi)用較乙烯樹脂制造。塑料門窗具有隔熱、隔音、氣密性好、耐腐蝕、維護(hù)費(fèi)用較 低等優(yōu)點(diǎn)，但其線膨脹系數(shù)較高，硬度較低，不耐磨。復(fù)合塑料門窗常用的低等優(yōu)點(diǎn)，但其線膨脹系數(shù)較高，硬度較低，不耐磨。復(fù)合塑料門窗常用的 種類為塑鋼門窗，它是在塑料門窗框內(nèi)部嵌入金屬型材制成。種類為塑鋼門窗，它是在塑料門窗框內(nèi)部嵌入金屬型材制成。 塑料管材和型材塑料管材和型材 塑料管有熱塑性塑料管和熱固性塑料管兩大類。塑料管

27、有熱塑性塑料管和熱固性塑料管兩大類。 塑料管的種類有：硬質(zhì)聚氯乙烯（塑料管的種類有：硬質(zhì)聚氯乙烯（UPVC）塑料管、聚乙烯（）塑料管、聚乙烯（PE） 塑料管、聚丙烯（塑料管、聚丙烯（PP）塑料管和）塑料管和PPR塑料管、聚丁烯（塑料管、聚丁烯（PB）塑料管、玻）塑料管、玻 璃鋼（璃鋼（FRP）管和復(fù)合塑料管等。）管和復(fù)合塑料管等。 常用建筑塑料的特性與用途見表常用建筑塑料的特性與用途見表10.1 P175 9.3 膠粘劑膠粘劑 膠粘劑膠粘劑是能將各種材料緊密地粘結(jié)在一起的物質(zhì)的總稱。用膠粘劑粘結(jié)建是能將各種材料緊密地粘結(jié)在一起的物質(zhì)的總稱。用膠粘劑粘結(jié)建 筑構(gòu)件、裝飾品等不僅美觀大方，工藝簡單

28、，還能將不同材料的構(gòu)件很容易筑構(gòu)件、裝飾品等不僅美觀大方，工藝簡單，還能將不同材料的構(gòu)件很容易 地聯(lián)結(jié)在一起并有足夠的結(jié)合強(qiáng)度，此外粘合劑還可以起到隔離、密封和防地聯(lián)結(jié)在一起并有足夠的結(jié)合強(qiáng)度，此外粘合劑還可以起到隔離、密封和防 腐蝕等作用腐蝕等作用。 除此之外，膠粘劑還必須對(duì)人體無害。我國已制定了除此之外，膠粘劑還必須對(duì)人體無害。我國已制定了GB 18583GB 1858320012001 室內(nèi)裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)限量室內(nèi)裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)限量的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。 9.3.1 9.3.1 膠粘劑的組成、要求及分類膠粘劑的組成、要求及分類 膠粘劑的基本組成材料有膠粘劑

29、的基本組成材料有粘料、固化劑、填料粘料、固化劑、填料和和稀釋劑稀釋劑等。此外，為使等。此外，為使 膠粘劑具有更好的性能，還應(yīng)加人一些其它的添加劑，如增韌劑、抗老化膠粘劑具有更好的性能，還應(yīng)加人一些其它的添加劑，如增韌劑、抗老化 劑、增塑劑等劑、增塑劑等。 粘料粘料 粘料是膠粘劑的基本組分，或稱基料，它使膠粘劑具有粘附特性。粘料粘料是膠粘劑的基本組分，或稱基料，它使膠粘劑具有粘附特性。粘料 通常由一種或幾種聚合物配合而成。用于膠接結(jié)構(gòu)受力部位的膠粘劑是以熱通常由一種或幾種聚合物配合而成。用于膠接結(jié)構(gòu)受力部位的膠粘劑是以熱 固性樹脂為主；用于非受力部位和變形較大部分的膠粘劑是以熱塑性樹脂和固性樹脂

30、為主；用于非受力部位和變形較大部分的膠粘劑是以熱塑性樹脂和 橡膠為主。橡膠為主。 固化劑固化劑 固化劑（在橡膠中稱硫化劑）能使線型分子形成網(wǎng)狀的體型結(jié)構(gòu)，使固化劑（在橡膠中稱硫化劑）能使線型分子形成網(wǎng)狀的體型結(jié)構(gòu)，使 膠粘劑固化。在選擇固化劑時(shí)，應(yīng)按粘料的特性及對(duì)固化后膠膜性能（如膠粘劑固化。在選擇固化劑時(shí)，應(yīng)按粘料的特性及對(duì)固化后膠膜性能（如 硬度、韌性和耐熱等）的要求來選擇。硬度、韌性和耐熱等）的要求來選擇。 填料填料 加入填料可改善膠粘劑的性能（如提高粘度，降低膨脹系數(shù)或收縮性加入填料可改善膠粘劑的性能（如提高粘度，降低膨脹系數(shù)或收縮性 等），并降低成本。常用填料有石英粉、滑石粉，以及各

31、種金屬、非金屬等），并降低成本。常用填料有石英粉、滑石粉，以及各種金屬、非金屬 氧化物粉，在建筑工程中水泥也是廣泛應(yīng)用的填料。氧化物粉，在建筑工程中水泥也是廣泛應(yīng)用的填料。 稀釋劑稀釋劑 稀釋劑用于溶解和調(diào)節(jié)膠粘劑的粘度，增加涂敷潤濕性。稀釋劑有活性稀釋劑用于溶解和調(diào)節(jié)膠粘劑的粘度，增加涂敷潤濕性。稀釋劑有活性 與非活性之分，前者參加固化反應(yīng)，后者不參加固化反應(yīng)，與非活性之分，前者參加固化反應(yīng)，后者不參加固化反應(yīng)，只起稀釋作用只起稀釋作用。 基本要求基本要求：具有足夠的流動(dòng)性，能充分濕潤被粘物表面，粘結(jié)強(qiáng)度高，：具有足夠的流動(dòng)性，能充分濕潤被粘物表面，粘結(jié)強(qiáng)度高， 膨脹變形小，易于調(diào)節(jié)其粘結(jié)性

32、和硬化速度，不易老化失效。膨脹變形小，易于調(diào)節(jié)其粘結(jié)性和硬化速度，不易老化失效。 按所用粘料的不同，可將膠粘劑分為按所用粘料的不同，可將膠粘劑分為熱固型熱固型、熱塑型熱塑型、橡膠型橡膠型和和混合混合 型類型型類型。 9.3.2 9.3.2 粘結(jié)原理 v機(jī)械聯(lián)接理論機(jī)械聯(lián)接理論 認(rèn)為被粘物表面是粗糙、多孔的，膠粘劑能夠滲透到孔隙中去，硬化后認(rèn)為被粘物表面是粗糙、多孔的，膠粘劑能夠滲透到孔隙中去，硬化后 形成了許多微小的機(jī)械聯(lián)接，粘結(jié)力來自機(jī)械力。形成了許多微小的機(jī)械聯(lián)接，粘結(jié)力來自機(jī)械力。 v物理吸附理論物理吸附理論 認(rèn)為膠粘劑與被粘物分子間的距離小于認(rèn)為膠粘劑與被粘物分子間的距離小于0.5MM

33、時(shí)，分子間的范德華力發(fā)時(shí)，分子間的范德華力發(fā) 生作用而相吸附，粘結(jié)力來自分子間的引力。分子間力的作用力雖然遠(yuǎn)小于生作用而相吸附，粘結(jié)力來自分子間的引力。分子間力的作用力雖然遠(yuǎn)小于 化學(xué)鍵力，但由于分子數(shù)目巨大，故吸附能力很強(qiáng)?；瘜W(xué)鍵力，但由于分子數(shù)目巨大，故吸附能力很強(qiáng)。 v化學(xué)粘接理論化學(xué)粘接理論 認(rèn)為某些膠粘劑與被粘物表面之間能形成化學(xué)鍵，這種化學(xué)鍵對(duì)粘結(jié)力認(rèn)為某些膠粘劑與被粘物表面之間能形成化學(xué)鍵，這種化學(xué)鍵對(duì)粘結(jié)力 及粘結(jié)界面抵抗老化的能力有較大的貢獻(xiàn)。及粘結(jié)界面抵抗老化的能力有較大的貢獻(xiàn)。 v擴(kuò)散理論擴(kuò)散理論 認(rèn)為膠粘劑與被粘物之間存在著分子間的相互作用，這種擴(kuò)散作用是兩認(rèn)為膠粘劑與

34、被粘物之間存在著分子間的相互作用，這種擴(kuò)散作用是兩 種高分子化合物的相互溶解，其結(jié)果使膠粘劑與被粘物分子之間更加接近，種高分子化合物的相互溶解，其結(jié)果使膠粘劑與被粘物分子之間更加接近， 物理吸附作用得到加強(qiáng)。物理吸附作用得到加強(qiáng)。 以上理論反映了粘結(jié)現(xiàn)象本質(zhì)的各個(gè)方面，實(shí)際上膠粘劑與被粘物之以上理論反映了粘結(jié)現(xiàn)象本質(zhì)的各個(gè)方面，實(shí)際上膠粘劑與被粘物之 間的牢固粘結(jié)往往是多種作用的綜合效果。間的牢固粘結(jié)往往是多種作用的綜合效果。 9.3.3 9.3.3 土木工程中常用的膠粘劑土木工程中常用的膠粘劑 見表見表10.2 P17810.2 P178 9.4 9.4 涂料涂料 涂料是指涂敷于物體表面，并

35、能形成牢固附著的完整保護(hù)膜的材料涂料是指涂敷于物體表面，并能形成牢固附著的完整保護(hù)膜的材料 。早期的涂料是以天然油脂和天然樹脂為主要原料制成的，通稱油漆。早期的涂料是以天然油脂和天然樹脂為主要原料制成的，通稱油漆。 現(xiàn)在通常將以合成樹脂為主要成膜物質(zhì)的成為涂料。建筑涂料是指用于現(xiàn)在通常將以合成樹脂為主要成膜物質(zhì)的成為涂料。建筑涂料是指用于 建筑物起裝飾作用、保護(hù)作用及其他特殊功能作用的一類涂料。建筑物起裝飾作用、保護(hù)作用及其他特殊功能作用的一類涂料。 F9.4.1 涂料的組成涂料的組成 F9.4.2常用建筑涂常用建筑涂 料料 F9.4.3 油漆涂料油漆涂料 9.4 9.4 涂料涂料 9.4.1

36、9.4.1 涂料的組成涂料的組成 涂料主要由基料、填料、顏料、助劑和溶劑等幾部分組成。涂料主要由基料、填料、顏料、助劑和溶劑等幾部分組成。 基料基料 作用是將涂料中的其他組成涂料粘結(jié)在一起，并能牢固地附著于基層表作用是將涂料中的其他組成涂料粘結(jié)在一起，并能牢固地附著于基層表 面，形成連續(xù)均勻、堅(jiān)韌的保護(hù)膜層。面，形成連續(xù)均勻、堅(jiān)韌的保護(hù)膜層。 基料的基本要求：常溫下能固化成膜；有較好的耐堿性，以保證涂料能基料的基本要求：常溫下能固化成膜；有較好的耐堿性，以保證涂料能 用于水泥砂漿及混凝土表面；有較好的耐水性；有較強(qiáng)的耐侯性，資源豐用于水泥砂漿及混凝土表面；有較好的耐水性；有較強(qiáng)的耐侯性，資源豐

37、 富，價(jià)格低廉。富，價(jià)格低廉。 v 樹脂類成膜物質(zhì)樹脂類成膜物質(zhì) 我國涂料工業(yè)采用的樹脂類成膜物質(zhì)主要以合成樹脂為主，其性能優(yōu)我國涂料工業(yè)采用的樹脂類成膜物質(zhì)主要以合成樹脂為主，其性能優(yōu) 異，吐沫光澤好，產(chǎn)量最大，品種最多。常用合成樹脂有聚乙烯醇及其改異，吐沫光澤好，產(chǎn)量最大，品種最多。常用合成樹脂有聚乙烯醇及其改 性物等。性物等。 v 油料類成膜物質(zhì)油料類成膜物質(zhì) 涂料作用的主要是植物油，屬于天然有機(jī)材料。按其成膜的快慢，油涂料作用的主要是植物油，屬于天然有機(jī)材料。按其成膜的快慢，油 料分為干性油、半干性油及不干性油三種。干性油具有快干性能，干燥過料分為干性油、半干性油及不干性油三種。干性油具有快干性能，干燥過 程中受到空氣的氧化作用和自身的聚合作用形成高分子化合物，能形成堅(jiān)程中受到空氣的氧化作用和自身的聚合作用形成高分子化合物，能形成堅(jiān) 硬的油膜，耐水而富有彈性。硬的油膜，耐水而富有彈性。 成膜物質(zhì)主要有以下