第十一章 合成高分子材料

1、以高分子化合物為主要原料加工而成的制品稱為合成高分子材料，建筑工程中通常用到以下三類：建筑塑料、涂料和膠粘劑。11.111.1建筑塑料及其制品建筑塑料及其制品 在建筑裝飾工程中，采用適當塑料代替其他材料，除能獲得良好的裝飾及藝術(shù)效果外，還能減輕建筑物自重，提高功效，減少施工費用。 是塑料組成材料中最主要的組分。樹脂在塑料中起膠結(jié)作用，將其他材料牢固地膠結(jié)在一起。11.1.1 11.1.1 塑料的組成和分類塑料的組成和分類 (1)塑料的組成1)合成樹脂 塑料的主要性質(zhì)取決于所采用的樹脂，塑料的名稱也是按其所含樹脂的名稱來命名的。 是塑料中的重要成分，可以增加制品體積，降低成本，提高強度和硬度，增

2、加化學(xué)穩(wěn)定性，改善加工性能。2) 填充料 可以提高塑料的可塑性和流動性，使其在較低的溫度和壓力下成型；還可以使塑料在使用條件下保持一定的彈性、韌性，改善塑料的低溫脆性。3) 增塑劑 主要作用是促進或調(diào)節(jié)合成樹脂中的線型分子交聯(lián)成體型分子，使樹脂具有熱固性，提高強度、硬度。常用的固化劑有胺類和過氧化物等。4) 硬化劑 在塑料加工過程中起到減緩反應(yīng)速度，防止光、熱、氧化等引起的老化作用；在使用過程中提高制品質(zhì)量、延長使用壽命。5) 穩(wěn)定劑 常用的穩(wěn)定劑有抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑等。 加入著色劑可使塑料具有鮮艷的色彩和光澤。6) 著色劑 著色劑分為有機和無機兩大類，常用的著色劑有：鈦白粉、鈦青藍、聯(lián)苯胺黃

3、、甲苯胺紅、苯膠黑、氧化鐵紅、群紅、群青、鉻酸鉛等。 為使塑料能夠滿足某些特殊要求，具有更好的性能，還需要加入各種其他添加劑。如紫外線吸收劑、防火劑、阻燃劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑和發(fā)泡促進劑等。7) 其他添加劑 通常按樹脂的合成方法可分為聚合物塑料和縮聚物塑料；按照受熱時所發(fā)生變化的不同，分為熱塑性塑料和熱固性塑料。(2)塑料的分類 表觀密度0.9-2.2，約為鋁的一半，混凝土的1/3，鋼材的1/4,鑄鐵的1/5，與木材相近。11.211.2 塑料的特點塑料的特點 (1)表觀密度小，比強度大 比強度高于鋼材和混凝土，有利于減輕建筑物的自重，對高層建筑意義更大。 可塑性強，成型溫度和壓力容易控制，工

4、序簡單，設(shè)備利用率高，可以采用多種方法模塑成型，切削加工，生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模機械化生產(chǎn)，可制成各種薄膜、板材、管材、門窗及復(fù)雜的中空異型材等。(2)加工方便 塑料對酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)的抗腐蝕能力要比金屬和一些無機材料好，在空氣中也不發(fā)生銹蝕。(3)化學(xué)穩(wěn)定性良好 因此大量應(yīng)用于民用建筑上下水管材和管件，以及有酸堿等化學(xué)腐蝕的工業(yè)建筑的門窗、地面及墻體等。 一般塑料都是電的不良導(dǎo)體，在建筑行業(yè)中廣泛用于電器線路、控制開關(guān)、電纜等方面。(4)電絕緣性優(yōu)良 塑料的導(dǎo)熱系數(shù)很小，約為金屬的1/600-1/500，泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)最小，是良好的保溫隔熱材料之一。(5)導(dǎo)熱性低 塑料可以制成完全透

5、明或半透明的，或摻入不同的著色劑制成各種色澤鮮艷的塑料制品，表面還可以進行壓花、印花處理。(6)富有裝飾性塑料花 通過改變塑料的組成與生產(chǎn)工藝，可在相當大的范圍內(nèi)制成具有各種特殊性能的工程材料。 如輕質(zhì)高強的碳纖維復(fù)合材料；具有承重、輕質(zhì)、隔聲、保溫的復(fù)合板材；柔軟而富有彈性的防水材料等。(7)功能的可設(shè)計性 產(chǎn)量大，用途廣，在建筑工程中，主要用于防水、防潮材料（管材、水箱、薄膜等）和絕緣材料及化工耐腐蝕材料等。 11.1.311.1.3 常用的建筑塑料及其制品常用的建筑塑料及其制品(1)熱塑性塑料1)聚乙烯塑料（PE）鋼絲網(wǎng)骨架塑料（聚乙烯）復(fù)合管 聚乙烯管 硬質(zhì)聚氯乙烯塑料機械強度高、抗腐

6、蝕性強、耐風化性能好，在建筑工程中可用于百葉窗、天窗、屋面采光板、水管和排水管等，制成泡沫塑料，可作隔聲、保溫材料。2)聚氯乙烯塑料（PVC） 軟質(zhì)聚氯乙烯塑料材質(zhì)較軟，耐磨擦，具有一定彈性，易加工成型，可擠壓成板、片、型材作地面材料和裝修材料等。 聚苯乙烯塑料在建筑中主要用來生產(chǎn)水箱、泡沫隔熱材料、燈具、發(fā)光平頂板、各種零配件等。 3)聚苯乙烯塑料（PS）聚丙烯樹脂是由丙烯單體聚合而成。聚丙烯塑料常用來生產(chǎn)管材、衛(wèi)生潔具等建筑制品。4)聚丙烯塑料（PP） 近年來，聚丙烯的生產(chǎn)發(fā)展較迅速，聚丙烯已與聚乙烯、聚氯乙烯等共同成為建筑塑料的主要品種。是透光性最好的一種塑料，它能透過92%以上的日光，

7、 73.5%的紫外光。聚甲基丙烯酸甲酯主要用來制造有機玻璃，在建筑工程中可制作板材、管材、室內(nèi)隔斷等。 5)聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）（有機玻璃）酚醛樹脂由酚和醛在酸性或堿性催化劑作用下縮聚而成。酚醛塑料在建筑上主要用來生產(chǎn)各種層壓板、玻璃鋼制品、涂料和膠粘劑等。 （2）熱固性塑料1)酚醛塑料（PF）不飽和聚酯樹脂是一種熱固性塑料，優(yōu)點是加工方便，可在室溫下固化，可不加壓或在低壓下成型；缺點是固化時收縮率較大。常用來生產(chǎn)玻璃鋼、涂料和聚酯裝飾板等。 2)聚酯樹脂 線型聚酯是一種熱塑性塑料，常用來拉制成纖維或制作絕緣薄膜材料、音像制品基材、以及機械設(shè)備元件和某些精密鑄件等。 有機硅樹脂由一種

8、或多種有機硅單體水解而成，是一種憎水、透明的樹脂。3)有機硅樹脂（SI）有機硅樹脂的主要優(yōu)點是耐高溫、耐水、可用作防水及防潮涂層，并在許多防水材料中作為憎水劑；具有良好的電絕緣性，可用作絕緣涂層；具有優(yōu)良的耐候性，可做耐大氣涂層。有機硅樹脂機械性能不好，粘結(jié)力不強，常用玻璃纖維、石棉、云母或二氧化硅等增強。具有成型性能好、可制成各種結(jié)構(gòu)形式和形狀的構(gòu)件，也可現(xiàn)場制作；輕質(zhì)高強，可大大減輕結(jié)構(gòu)自重；具有良好的耐化學(xué)腐蝕性能；具有一定的透光性，可同時作為結(jié)構(gòu)和采光材料使用。3)玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼） 具有耐水、耐腐蝕、氣密性、水密性、絕熱性、隔聲性、耐燃性、尺寸穩(wěn)定性、裝飾性好，而且不需要

9、粉刷油漆，維修保養(yǎng)方便，節(jié)能效果顯著等優(yōu)點。 （3）常用的建筑塑料制品1) 塑料門窗 塑料管材與金屬管材相比，具有生產(chǎn)成本低、容易模制，質(zhì)量輕、運輸和施工方便，表面光滑、流體阻力小，不生銹、耐腐蝕、適應(yīng)性強，韌性好，強度高，使用壽命長，能回收加工再利用等優(yōu)點。2）塑料管材及管件 建筑塑料管材管件制品應(yīng)用極為廣泛，正在逐步取代陶瓷管和金屬管。塑料裝飾板常用的品種有硬質(zhì)PVC板材、塑料貼面板、覆塑裝飾板、鋁塑復(fù)合板、有機玻璃板和玻璃鋼板等。3）塑料裝飾板塑料貼面板又稱三聚氰胺樹脂裝飾板或裝飾防火板，是將底層紙、裝飾紙等用酚醛樹脂及三聚氰胺樹脂浸漬后，經(jīng)干燥、組坯、熱壓后形成的。硬質(zhì)PVC板材 具有

10、圖案豐富逼真、耐磨、耐燙、耐酸堿腐蝕、防火、易清潔等特點。塑料貼面板的表面可制成各種木材和石材的紋理圖案，適用于室內(nèi)外的門面、墻裙、包柱、家具等處的貼面裝飾，效果逼真。 硬質(zhì)PVC板材有平板、波形板、格子板和異型板之分。硬質(zhì)PVC異型板主要用于室內(nèi)墻面、衛(wèi)生間吊頂及隔斷的罩面裝飾。塑料貼面板 透明PVC平板和波形板可作為發(fā)光頂棚、透明屋面及高速公路隔音墻的裝飾材料，不透明的PVC波形板可用于外墻裝飾。覆塑裝飾板既有基層板的厚度、剛度，又具有塑料貼面板和薄膜的光潔，質(zhì)感強、美觀、裝飾效果好，同時還具有耐磨、耐燙、不變形、不開裂、易清洗等優(yōu)點，使用時可不用油漆。覆塑裝飾板 主要用于高級建筑的內(nèi)裝修

11、及制作家具，也可用于汽車、火車、船舶等。 具有輕質(zhì)高強、防水、防熱、隔音、適溫性好、耐腐蝕、耐粉化、不易變形、良好的加工性、優(yōu)異的光潔度、易清潔等特點，并且價格適中、用途廣泛。 鋁塑復(fù)合板鋁塑板可與絢麗的玻璃幕墻和典雅的石材幕墻媲美，在陽光的照射下，它的面層既艷麗又凝重，同時避免了光污染。塑料地板與傳統(tǒng)的地面材料相比，具有質(zhì)輕、美觀、耐磨、耐腐蝕、防潮、防火、吸聲、絕熱、有彈性、施工簡便、易于清洗與保養(yǎng)等特點，廣泛用于室內(nèi)地面的裝飾。4）塑料地板塑料壁紙裝飾效果好，粘貼方便，使用壽命長，容易維修保養(yǎng)，根據(jù)需要可加工成具有難燃、隔熱、吸音、防霉、可水洗、不易受機械損傷的產(chǎn)品。5）塑料壁紙11.2

12、11.2 樹脂膠粘劑樹脂膠粘劑膠粘劑又稱粘結(jié)劑、結(jié)合劑，是一種有粘合性能的物質(zhì)，它能將木材、玻璃、橡膠、塑料、織物、紙張、金屬等材料緊密粘結(jié)在一起。 粘結(jié)技術(shù)和粘結(jié)材料已越來越受到人們的重視，新的膠粘劑不斷出現(xiàn)，已成為建筑材料的一個重要組成部分。 膠粘劑是由多組分物質(zhì)組成的，主要組成包括：溶劑、固化劑、填料和其他外加劑等，起粘結(jié)作用的基本組分是膠粘劑。11.2.111.2.1 樹脂膠粘劑的組成、分類樹脂膠粘劑的組成、分類(1)樹脂膠粘劑的組成膠粘劑的品種繁多，用途不同，組成各異，分類方法很多，通常是按膠粘劑的化學(xué)成分進行分類。(2)樹脂膠粘劑的分類硼酸鹽型硅酸鹽型磷酸鹽型無機膠粘劑尼龍等丁腈、

13、環(huán)氧環(huán)氧、酚醛混合型膠粘劑：酚醛、丁腈膠、硅橡膠等橡膠型膠粘劑：氯丁膠醋酸乙烯酯等醋酸乙烯酯、乙烯熱塑性樹脂膠粘劑：聚硅等氧、酚醛、脲醛、有機熱固性樹脂膠粘劑：環(huán)合成膠粘劑阿拉伯樹膠等植物膠：淀粉、松香、蟲膠等動物膠：魚膠、骨膠、天然膠粘劑有機膠粘劑膠粘劑- 影響膠粘強度的因素很多，主要有膠粘劑的性能、被粘材料的性質(zhì)、粘結(jié)工藝和施工環(huán)境條件等。11.2.211.2.2 影響膠粘強度的因素影響膠粘強度的因素常用的樹脂膠粘劑包括：聚乙烯醇縮脲甲醛膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚醋酸乙烯乳液膠粘劑、酚醛樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑等。11.2.311.2.3 常用的樹脂膠粘劑常用的樹脂膠粘劑11.311.3 建筑涂料建筑涂料建筑涂料是指涂刷于建筑物表面，能與基體材料很好粘結(jié)，形成完整而堅韌保護膜的一類物質(zhì)。 涂料的主要作用是裝飾和保護建筑物，具有工期短、工效高、工藝簡單、色彩豐富、質(zhì)感逼真、裝飾效果好、造價低、維修方便、更新方便等優(yōu)點，應(yīng)用十分廣泛。（1）主要成膜物質(zhì)主要成膜物質(zhì)即膠粘劑或固著劑，是決定涂料性質(zhì)的最主要組分。它的作用是把各組分粘結(jié)成一體，附著于被涂基層表面形成完整而又堅韌的保護膜。11.3.111.3.1 涂料的組成涂料的組成 主要成膜物質(zhì)應(yīng)具有較好的耐堿性，較好的耐水性，較高的化學(xué)穩(wěn)定性和一定的機械強度，多屬于高分子化合物或成膜后能形成高分子化合物的有機物質(zhì)。（2）次要