建筑材料九-合成高分子材料課件

學習情境九

合成高分子材料學習單元1認識高分子化合物材料一、高分子化合物的反應類型

高分子化合物是由不飽和的低分子化合物（稱為單體）聚合或含兩個及兩個以上官能團的分子間縮合而成的。

其反應類型有加聚反應和縮聚反應。學習情境九合成高分子材料學習單元1認識高分子化合物（一）加聚反應

加聚反應是由許多相同或不同的低分子化合物，在加熱或催化劑的作用下，相互加合成高聚物而不析出低分子副產物的反應。（一）加聚反應 加聚反應是由許多相同或不同的低分子化合（二）縮聚反應

縮聚反應是由許多相同或不同的低分子化合物，在加熱或催化劑的作用下，相互結合成高聚物并析出水、氨、醇等低分子副產物的反應。（二）縮聚反應 縮聚反應是由許多相同或不同的低分子化合二、高分子化合物的分類及性質

（一）高分子化合物的分類1．按分子鏈的幾何形狀分類

高分子化合物按其鏈節(jié)（碳原子之間的結合形式）在空間排列的幾何形狀，可分為線型結構、支鏈型結構和體型結構（或稱網狀型結構）3種。二、高分子化合物的分類及性質（一）高分子化合物的分類

（1）線型結構聚合物各鏈節(jié)連接成一長鏈，如圖9-1（a）所示，支鏈型結構聚合物帶有支鏈，如圖9-1（b）所示，這兩種聚合物可以溶解在一定的溶劑中，可以軟化，以至熔化。（1）線型結構聚合物各鏈節(jié)連接成一長鏈，如圖9-1（a）所

（2）體型結構聚合物是線型大分子間相互交聯(lián)，形成網狀的三維聚合物，如圖9-1（c）所示，這種聚合物加熱時不軟化，也不能流動，一般不溶于有機溶劑，強度、硬度、脆性較高，塑性差。（2）體型結構聚合物是線型大分子間相互交聯(lián)，形成網狀的三維圖9-1高聚物結構示意圖圖9-1高聚物結構示意圖2．按受熱時的性質分類

（1）熱塑性聚合物。熱塑性聚合物一般為線型或支鏈型結構，在加熱時分子活動能力增加，可以軟化到具有一定的流動性或可塑性，在壓力作用下可加工成各種形狀的制品。

2．按受熱時的性質分類（1）熱塑性聚合物。熱塑性聚合物一般

（2）熱固性聚合物。熱固性聚合物在成型前分子量較低，且為線型或支鏈型結構，具有可溶、可熔性，在成型時因受熱或在催化劑、固化劑作用下，分子發(fā)生交聯(lián)成為體型結構而固化。（2）熱固性聚合物。熱固性聚合物在成型前分子量較低，且為線（二）高分子化合物的主要性質1．物理力學性質

高分子化合物的密度小，導熱性很小，是很好的輕質保溫隔熱材料。

它的電絕緣性好，是極好的絕緣材料。（二）高分子化合物的主要性質1．物理力學性質2．化學性質

（1）老化。在光、熱、大氣作用下，高分子化合物的組成和結構發(fā)生變化，致使其性質變化，如失去彈性、出現(xiàn)裂紋、變硬、變脆或變軟、發(fā)黏而失去原有的使用功能等，這種現(xiàn)象稱為老化。2．化學性質（1）老化。在光、熱、大氣作用下，高分子化合物

（2）耐腐蝕性。一般的高分子化合物對侵蝕性化學物質（酸、堿、鹽溶液）及蒸汽的作用具有較高的穩(wěn)定性。

（3）可燃性及毒性。聚合物一般屬于可燃的材料，但可燃性受其組成和結構的影響有很大差別。（2）耐腐蝕性。一般的高分子化合物對侵蝕性化學物質（酸、堿學習單元2建筑塑料的組成材料及性能要求一、建筑塑料的基本組成

（一）合成樹脂

合成樹脂是指塑料中的基本組分，在單組分塑料中樹脂的含量幾乎為100%，多組分塑料中樹脂的含量占30%～70%。學習單元2建筑塑料的組成材料及性能要求一、建筑塑料的基本

樹脂不僅起膠結其他組分的作用，而且樹脂的種類、性質、數(shù)量、用量不同，塑料的物理力學性能、用途及成本也不同。

合成樹脂是決定塑料基本性質的主要因素。 樹脂不僅起膠結其他組分的作用，而且樹脂的種類、性質、（二）添加劑

為了改善塑料的某些性能，常加入一些添加劑。

常用的添加劑如下所述。（二）添加劑 為了改善塑料的某些性能，常加入一些添加劑1．填料（填充料）

填料又稱填充料，可改善和增強塑料的物理力學性能，如提高機械強度、硬度、耐熱性、耐磨性，增加化學穩(wěn)定性等，并可降低塑料的成本。1．填料（填充料） 填料又稱填充料，可改善和增強塑料的2．增塑劑

增塑劑可增加塑料的可塑性，減小脆性，以便于加工，并能使其制品具有柔軟性。2．增塑劑 增塑劑可增加塑料的可塑性，減小脆性，以便于3．固化劑（硬化劑）

它的主要作用是使聚合物中的線型分子交聯(lián)成體型分子，從而使樹脂具有熱固性。

常用的有胺類、酸酐類和高分子類。3．固化劑（硬化劑） 它的主要作用是使聚合物中的線型分4．著色劑

在塑料中加入著色劑后，可使其具有鮮艷的色彩和美麗的光澤。4．著色劑 在塑料中加入著色劑后，可使其具有鮮艷的色彩5．穩(wěn)定劑

為防止塑料過早老化，延長塑料的使用壽命，常加入少量穩(wěn)定劑。5．穩(wěn)定劑 為防止塑料過早老化，延長塑料的使用壽命，常二、建筑塑料的性質（一）質輕、比強度高（二）導熱性低（三）耐腐蝕性好（四）電絕緣性好（五）裝飾性好二、建筑塑料的性質（一）質輕、比強度高三、建筑塑料的分類及品種

（一）熱塑性塑料的常用品種1．聚乙烯塑料（PE）

聚乙烯塑料由乙烯單體聚合而成。

所謂單體，是能發(fā)生聚合反應而生成高分子化合物的簡單化合物。三、建筑塑料的分類及品種（一）熱塑性塑料的常用品種

按單體聚合方法，可分為高壓法、中壓法和低壓法3種。

隨聚合方法不同，產品的結晶度和密度不同。 按單體聚合方法，可分為高壓法、中壓法和低壓法3種。2．聚氯乙烯塑料（PVC）

聚氯乙烯塑料由氯乙烯單體聚合而成，是建筑上常用的一種塑料。

聚氯乙烯的化學穩(wěn)定性高，抗老化性好，但耐熱性差，在100℃以上時會引起分解、變質而破壞，通常使用溫度應在60℃～80℃以下。

根據(jù)增塑劑摻量的不同，可制得硬質或軟質聚氯乙烯塑料。2．聚氯乙烯塑料（PVC） 聚氯乙烯塑料由氯乙烯單體3．聚苯乙烯塑料（PS）

聚苯乙烯塑料由苯乙烯單體聚合而成。

聚苯乙烯塑料的透光性好，易于著色，化學穩(wěn)定性高，耐水、耐光，成型加工方便，價格較低。

但聚苯乙烯性脆，抗沖擊韌性差，耐熱性低，易燃，因此其應用受到一定限制。3．聚苯乙烯塑料（PS） 聚苯乙烯塑料由苯乙烯單體聚合4．聚丙烯塑料（PP）

聚丙烯塑料由丙烯單體聚合而成。

聚丙烯塑料的特點是質輕（密度0.90g/cm3），耐熱性較高（100℃～120℃），剛性、延性和抗

水性均好。

它的不足之處是低溫脆性較顯著，抗大氣性

差，故適用于室內。4．聚丙烯塑料（PP） 聚丙烯塑料由丙烯單體聚合而成。5．聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

由甲基丙烯酸甲酯加聚而成的熱塑性樹脂，俗稱有機玻璃。

它的透光性好，低溫強度高，吸水性低，耐熱性和抗老化性好，成型加工方便；缺點是耐磨性差，價格較貴。5．聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 由甲基丙烯酸甲酯加聚（二）熱固性塑料的常用品種1．酚醛樹脂（PF）

酚醛樹脂是一種合成塑料，無色或黃褐色透明固體，因電氣設備使用較多，也俗稱電木。（二）熱固性塑料的常用品種1．酚醛樹脂（PF）2．聚酯樹脂（PR）

聚酯樹脂由二元或多元醇和二元或多元酸縮聚而成。

聚酯樹脂具有優(yōu)良的膠結性能，彈性和著色性好，柔韌、耐熱、耐水。

可用于紡制滌綸纖維。2．聚酯樹脂（PR） 聚酯樹脂由二元或多元醇和二元或多3．有機硅樹脂（OR）

有機硅樹脂由一種或多種有機硅單體水解而成。

有機硅樹脂耐熱、耐寒、耐水、耐化學腐蝕，但機械性能不佳、黏結力不高。3．有機硅樹脂（OR） 有機硅樹脂由一種或多種有機硅單4．玻璃纖維增強塑料（GRP）

玻璃纖維增強塑料是一種以玻璃纖維增強不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂為基體材料的復合塑料。4．玻璃纖維增強塑料（GRP） 玻璃纖維增強塑料是一種四、建筑上常用塑料的性能與用途表9-1 建筑上常用塑料的性能與用途四、建筑上常用塑料的性能與用途表9-1 建筑上常用塑料的性能學習單元3建筑涂料的選用一、建筑涂料的功能（一）保護功能

建筑涂料通過刷涂、滾涂或噴涂等施工方法，可以提高建筑物的使用壽命。（二）裝飾功能

建筑涂料所形成的涂層能裝飾美化建筑物。學習單元3建筑涂料的選用一、建筑涂料的功能（三）其他特殊功能

建筑涂料能提高室內的亮度，起到吸聲和隔熱的作用；一些特殊用途的涂料還能使建筑具有防火、防水、防霉、防靜電等功能。（三）其他特殊功能 建筑涂料能提高室內的亮度，起到吸聲二、建筑涂料的基本組成（一）主要成膜物質

主要成膜物質，即基料。

基料是決定涂料性質的物質，其在涂料中主要起成膜或黏結填料與顏料，使涂料在干燥或固化后能形成連續(xù)涂層的作用。二、建筑涂料的基本組成（一）主要成膜物質（二）次要成膜物質

次要成膜物質分為填料和顏料。

填料是主要起改善涂膜機械性能，增加涂膜厚度，減少涂膜收縮，降低涂料成本等作用的物質。（二）次要成膜物質 次要成膜物質分為填料和顏料。

顏料是使涂料具有所需顏色，并使涂膜具有一定遮蓋能力的物質。

顏料還應具有良好的耐堿性、耐候性。 顏料是使涂料具有所需顏色，并使涂膜具有一定遮蓋能力的（三）輔助成膜物質

輔助成膜物質是主要起溶解或分散基料，改善涂料施工性能，增加涂料滲透能力等作用的物質。（三）輔助成膜物質 輔助成膜物質是主要起溶解或分散基料三、常用建筑涂料

常用建筑涂料是指具有裝飾功能和保護功能的一般建筑涂料。三、常用建筑涂料 常用建筑涂料是指具有裝飾功能和保護功（一）內墻、頂棚涂料

內墻、頂棚涂料用于室內環(huán)境，其主要作用是裝飾和保護墻面、頂棚面。

涂層應質地平滑、細膩，色彩豐富，具有良好的透氣性，耐堿、耐水、耐污、耐粉化，并且施工方便。（一）內墻、頂棚涂料 內墻、頂棚涂料用于室內環(huán)境，其主1．聚乙烯醇水玻璃內墻涂料（106涂料）

聚乙烯醇水玻璃內墻涂料是以聚乙烯醇和水玻璃為基料制成的水溶性內墻涂料。

其具有原料豐富、價格低廉、工藝簡單、無毒、無味、色彩豐富、與基層材料間有一定黏結力等優(yōu)點，但涂層耐水洗刷性差，不能用濕布擦洗。

主要用于住宅及一般公共建筑的內墻與頂棚。1．聚乙烯醇水玻璃內墻涂料（106涂料） 聚乙烯醇水玻2．聚醋酸乙烯乳液內墻涂料（聚醋酸乙烯乳膠漆）

聚醋酸乙烯乳液內墻涂料是以聚醋酸乙烯乳液為基料的乳液型內墻涂料。

其具有無毒，不易燃燒，涂膜細膩、平滑、色彩鮮艷，價格適中，施工方便等優(yōu)點，而且耐水、耐堿及耐洗性也優(yōu)于聚乙烯醇系內墻涂料，適用于住宅及一般公共建筑的內墻與頂棚。2．聚醋酸乙烯乳液內墻涂料（聚醋酸乙烯乳膠漆） 聚醋酸3．醋酸乙烯-丙烯酸酯有光乳液涂料

（乙-丙有光乳液涂料）醋酸乙烯-丙烯酸酯有光乳液涂料是以乙-丙乳液為基料的乳液型內墻涂料。其耐水性、耐候性、耐堿性優(yōu)于聚醋酸乙烯乳液內墻涂料，并具有光澤，是一種中高檔內墻涂料。3．醋酸乙烯-丙烯酸酯有光乳液涂料

（乙-丙有光乳液涂料）醋4．多彩內墻涂料

多彩內墻涂料是以合成樹脂及顏料等為分散相，以含乳化劑和穩(wěn)定劑的水為分散介質制成的，經一次噴涂即可獲得具有多種色彩立體圖膜的乳液型內墻涂料。4．多彩內墻涂料 多彩內墻涂料是以合成樹脂及顏料等為分（二）外墻涂料

外墻涂料是用于裝飾和保護建筑物外墻面的涂料。

外墻涂料具有色彩豐富、施工方便、價格便宜、維修簡便、裝飾效果好等特點。

通過改良，它的耐久性、保色性、耐水性和耐污性等都比以前有了很大的提高，是建筑外立面裝飾中經常使用的一種裝飾材料。（二）外墻涂料 外墻涂料是用于裝飾和保護建筑物外墻面的1．苯乙烯-丙烯酸酯乳液涂料（苯-丙乳液涂料）

苯乙烯-丙烯酸酯乳液涂料是以苯-丙乳液為基料制成的乳液型涂料，是目前質量較好的外墻乳液涂料之一。1．苯乙烯-丙烯酸酯乳液涂料（苯-丙乳液涂料） 苯乙2．丙烯酸酯系外墻涂料

丙烯酸酯系外墻涂料是以熱塑性丙烯酸酯樹脂為基料制成的外墻涂料，其分溶劑型和乳液型兩種。2．丙烯酸酯系外墻涂料 丙烯酸酯系外墻涂料是以熱塑性丙3．聚氨酯系外墻涂料

聚氨酯系外墻涂料是以聚氨酯樹脂或聚氨酯樹脂與其他樹脂的混合物為基料制成的溶劑型外墻涂料。3．聚氨酯系外墻涂料 聚氨酯系外墻涂料是以聚氨酯樹脂或4．合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料（彩砂涂料）

合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料是以合成樹脂乳液為基料，加入彩色小顆粒骨料或石粉等配制成的粗面厚質涂料。4．合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料（彩砂涂料） 合成樹脂乳（三）地面涂料

地面涂料是用于裝飾和保護室內地面，使其清潔、美觀的涂料。（三）地面涂料 地面涂料是用于裝飾和保護室內地面，使1．過氯乙烯水泥地面涂料

過氯乙烯水泥地面涂料是以過氯乙烯樹脂為主要成膜物質，溶于揮發(fā)性溶劑中，再加入顏料、填料、增塑劑和穩(wěn)定劑等附加成分而成的。1．過氯乙烯水泥地面涂料 過氯乙烯水泥地面涂料是以過氯2．聚氨酯-丙烯酸酯地面涂料

聚氨酯-丙烯酸酯地面涂料是以聚氨酯-丙烯酸酯樹脂溶液為主要成膜物質，醋酸丁酯等為溶劑，再加入顏料、填料和各種助劑等，經過一定的加工工序制作而成的。2．聚氨酯-丙烯酸酯地面涂料 聚氨酯-丙烯酸酯地面涂料3．丙烯酸硅地面涂料

丙烯酸硅地面涂料是以丙烯酸酯系樹脂和硅樹脂進行復合的產物為主要成膜物質，再加入溶劑、顏料、填料和各種助劑等，經過一定的加工工序制作而成的。3．丙烯酸硅地面涂料 丙烯酸硅地面涂料是以丙烯酸酯系樹4．環(huán)氧樹脂地面涂料

環(huán)氧樹脂地面涂料是以環(huán)氧樹脂為主要成膜物質，加入稀釋劑、顏料、填料、增塑劑和固化劑等，經過一定的制作工藝加工而成的。4．環(huán)氧樹脂地面涂料 環(huán)氧樹脂地面涂料是以環(huán)氧樹脂為主5．彩色聚氨酯地面涂料

彩色聚氨酯地面涂料由聚氨酯、顏色填料、助劑調制而成。5．彩色聚氨酯地面涂料 彩色聚氨酯地面涂料由聚氨酯、顏四、特種建筑涂料

特種建筑涂料又稱功能性建筑涂料，這類涂料某一方面的功能特別顯著，如防水、防火、防霉、防腐、隔熱和隔聲等。四、特種建筑涂料 特種建筑涂料又稱功能性建筑涂料，這類1．防水涂料

防水涂料是涂刷在建筑物表面上，經溶劑或水分的揮發(fā)或兩種組分的化學反應形成一層薄膜，使建筑物表面與水隔絕，從而起到防水、密封的作用，這些涂刷的黏稠液體稱為防水涂料。1．防水涂料 防水涂料是涂刷在建筑物表面上，經溶劑或水

按使用部位不同，分屋面防水涂料、地下工程防水涂料等；按照涂料的組成成分不同，分水乳再生膠瀝青防水涂料、陽離子型氯丁膠乳瀝青防水涂料、聚氨酯系防水涂料、丙烯酸酯乳膠防水涂料和EVA乳膠防水涂料；按照涂料的形式與狀態(tài)不同，分乳液型、溶劑型和反應型等。 按使用部位不同，分屋面防水涂料、地下工程防水涂料等；

（1）乳液型防水涂料屬單組分的水乳型涂料。

（2）溶劑型防水涂料是以高分子合成樹脂有機溶劑的溶液為主要成膜物質，加入顏料、填料及助劑而形成的一種溶劑型涂料。（1）乳液型防水涂料屬單組分的水乳型涂料。

（3）反應型防水涂料是雙組分型，它的膜層是由涂料中的主要成膜物質與固化劑進行反應后形成的。（3）反應型防水涂料是雙組分型，它的膜層是由涂料中的主要成2．防火涂料

防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂材料表面的可燃性，阻滯火災的迅速蔓延，用以提高被涂材料耐火極限的一種特種涂料。2．防火涂料 防火涂料是用于可燃性基材表面，能降低被涂3．防霉涂料

防霉涂料具有建筑裝飾和防霉作用的雙重效果。3．防霉涂料 防霉涂料具有建筑裝飾和防霉作用的雙重效果4．防腐蝕涂料

防腐蝕涂料是一種能夠將酸、堿及各類有機物與材料隔離開來，使材料免于有害物質侵蝕的涂料。4．防腐蝕涂料 防腐蝕涂料是一種能夠將酸、堿及各類有機學習單元4合理選擇建筑膠黏劑一、膠黏劑的分類

（一）按基料組成成分分類

膠黏劑按基料組成成分分類，如圖 9-2所示。

學習單元4合理選擇建筑膠黏劑一、膠黏劑的分類圖9-2膠黏劑按基料組成成分分類圖9-2膠黏劑按基料組成成分分類（二）按強度特性分類1．結構膠黏劑2．非結構膠黏劑3．次結構膠黏劑（二）按強度特性分類1．結構膠黏劑（三）按固化條件分類

按固化條件的不同，膠黏劑可分為溶劑型、反應型和熱熔型。（三）按固化條件分類 按固化條件的不同，膠黏劑可分為溶

（1）溶劑型膠黏劑中的溶劑從黏合端面揮發(fā)或者被吸收，形成黏合膜而發(fā)揮黏合力。這種類型的膠黏劑有聚苯乙烯、丁苯橡膠膠等。（1）溶劑型膠黏劑中的溶劑從黏合端面揮發(fā)或者被吸收，形成黏

（2）反應型膠黏劑的固化是由不可逆的化學變化而引起的。

（3）熱熔型膠黏劑以熱塑性的高聚物為主要成分，是不含水或溶劑的固體聚合物，通過加熱熔融黏合，隨后冷卻、固化，發(fā)揮黏合力。（2）反應型膠黏劑的固化是由不可逆的化學變化而引起的。二、膠黏劑的基本組成材料

（一）膠料

膠料是膠黏劑的基本組分，它是由一種或幾種聚合物配制而成的，對膠黏劑的性能（膠黏強度、耐熱性、韌性、耐老化等）起決定性作用，主要有合成樹脂和橡膠。二、膠黏劑的基本組成材料（一）膠料