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1 建筑装饰塑料 2 塑料在建筑中的应用 6 3 采用塑料装饰板做吊顶 自重轻 反光效果好 4 5 1概述 一 塑料的概念 塑料是以聚合物为基本材料 加入各种添加剂后 在一定温度和压力下混合 塑化 成型的材料或制品的总称 6 二 塑料的特性1 质量轻塑料的密度为1 2g cm3 为钢材的1 8 2 比强度高轻质高强材料 3 可塑性好 具有优良的加工性能 4 耐腐蚀性好其化学稳定性良好 是憎水性材料 对弱酸弱碱的抵抗性强 5 耐水性好 6 电绝缘性好 7 缺点 1 耐热性差 软化温度为100 200 且塑料的热膨胀系数高 是传统材料的3 4倍 2 易老化 在阳光 氧 热等条件作用下 塑料中聚合物的组成和结构发生变化 致使塑料性质恶化 这种现象称为老化 但是采取一定措施 塑料制品的使用寿命可以和其他材料媲美 有的甚至能高于传统材料 3 可燃性 塑料大多可燃 且在燃烧时会产生大量有毒的烟雾 目前正在研究具有自熄性 难燃甚至准不燃的塑料 8 三 塑料的分类 1 按组分 单组分塑料 由聚合物构成 仅含少量辅助物质 染料 润滑剂 多组分塑料 由聚合物构成 包含大量辅助剂 2 按受热后的形态 热塑性塑料 塑料受热后软化 降温后又变硬 这种软化和变硬能交互进行的塑料 热固性塑料 塑料受热后软化 降温后变硬 这种软化和变硬不能交互进行的塑料 9 四 塑料的组成材料1 合成树脂 聚合物 聚合物的分子构型线型 支型 体型 10 2 聚合反应加聚反应 由单体加成而聚合起来的反应 其产物叫加聚物 缩聚反应 有两种或两种以上的官能团的单体共聚 同时产生低分子副产物的反应叫缩聚反应 其生成的聚合物叫缩聚物 11 2 添加剂 1 填料及增强剂 决定塑料的主要机械 电气和化学稳定性能 并能改变塑料的某些物理性能 2 增塑剂 增加塑料的可塑性 流动性 同时改善塑料的低温脆性 3 稳定剂 可使塑料的老化性能得到改善 能够长期保持原有的工程性质 4 润滑剂 防止塑料在加工成型过程中将模子粘住 5 着色剂 获得所需的色彩 12 五 塑料的加工常用的成型方法 1 模压成型 即压塑法 2 注射成型 即注塑法 3 挤出成型 即挤压法或挤塑法 4 压延成型 5 层压成型6 浇铸成型 即浇塑法7 发泡成型 13 14 15 16 17 2常用塑料 一 常用塑料的种类 聚氯乙烯 PVC 它是建筑中用量最大的一种塑料 硬质聚氯乙烯的密度为1 38 1 43g cm3 机械强度高 化学稳定性好 使用温度范围一般在 15 55 之间 适宜制造塑料门窗 下水管 线槽等 聚乙烯 PE 聚乙烯塑料在建筑上主要用于给排水管 卫生洁具 18 聚丙烯 PP 聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的 约为0 90左右 聚丙烯常用来生产管材 卫生洁具等建筑制品 聚苯乙烯 PS 聚苯乙烯为无色透明 类似玻璃的塑料 聚苯乙烯在建筑中主要用来生产泡沫隔热材料 透光材料等制品 ABS塑料ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料 以丙烯睛 A 丁二烯 B 及苯乙烯 S 为基础的三组分所组成 ABS塑料可制作压有花纹图案的塑料装饰板等 19 二 常用塑料在土木工程中的应用1 塑料门窗塑料门窗分为全塑门窗及复合塑料门窗两类 全塑门窗多采用改性聚氯乙烯树脂制造 塑料门窗具有隔热 隔音 气密性好 耐腐蚀 维护费用较低等优点 但其线膨胀系数较高 硬度较低 不耐磨 复合塑料门窗常用的种类为塑钢门窗 它是在塑料门窗框内部嵌入金属型材制成 20 常用塑料 21 2 塑料管材和型材塑料管有热塑性塑料管和热固性塑料管两大类 硬质聚氯乙烯管 UPVC管 是使用最普遍的一种塑料管 约占全部塑料管材的80 UPVC管的特点 有较高的硬度和刚度 许用应力一般在10MPa以上 价格比其它塑料管低 故UPVC管在产量中居第一位 硬聚氯乙烯管的使用范围很广 可用作给水 排水 灌溉 供气 排气等管道 住宅生活用管道 工矿业工艺管道以及电线 电缆套管等 22 UPVC排水管系列 23 UPVC给水管系列 24 聚乙烯 PE 聚乙烯管的特点是比重小 强度与重量比值高 脆化温度低 80 优良的低温性能和韧性 使其能抗车辆和机械振动 冰冻和解冻及操作压力突然变化的破坏 聚乙烯管材品种中 中密度和高密度管材最适宜作城市燃气和天然气管道 特别是中密度聚乙烯管材更受欢迎 低密度聚乙烯管宜作饮用水管 电缆导管 农业喷洒管道 泵站管道 特别是用于需要移动的管道 常用塑料管 25 聚丙烯 PP 塑料管聚丙烯 PP 塑料管与其它塑料管相比 具有较高的表面硬度 表面光洁度 流体阻力小 使用温度范围为100 以下 许用应力为5MPa 弹性模量为130MPa 聚丙烯管多用作化学废料排放管 化验室废水管 盐水处理管及盐水管道 包括酸性石油盐水 无规共聚聚丙烯 PP R 塑料管PP管的使用温度有一定的限制 为此可以在丙烯聚合时掺入少量的其它单体 如乙烯 1 丁烯等进行共聚 由丙烯和少量其它的单体共聚的PP称为共聚PP PP R 三型聚丙烯管 具有优良的韧性和抗温度变形性能 能耐95 以上的沸水 低温脆化温度可降至 15 是制做热水管的优良材料 现已在建筑工程中广泛应用 26 电线套管 波纹管 PPR铝塑管 PPR钢塑管 27 PPR给水管材管件 28 聚丁烯 PB 塑料管聚丁烯管柔性与中密度聚乙烯相似 强度特性介于聚乙烯和聚丙烯之间 聚丁烯管主要用作给水管 热水管 楼板采暖供热管 冷水管及燃气管道 玻璃钢 FRP 管玻璃纤维增强塑料俗称玻璃钢 玻璃钢管具有强度高 重量轻 耐腐蚀 不结垢 阻力小 耗能低 运输方便 拆装简便 检修容易等优点 玻璃钢管主要用作石油化工管道和大口径给排水管 29 建筑用玻璃钢FRP制品 30 玻璃钢采光板 31 复合塑料管随着材料复合技术的迅速发展 以及各行各业对管材性能的愈来愈高的要求 出现了塑料管材的复合化 复合的塑料管材的类型主要有如下几种 A 热固性树脂玻璃钢复合热塑性塑料管材B 热固性树脂玻璃钢复合热固性塑料管材C 不同品种热塑性塑料的双层或多层复合管材D 与金属复合的管材 32 铝塑复合 PAP 管铝合金层增加管道耐压和抗拉强度 使管道容易弯曲而不反弹 外塑料层 MDPE 高密度聚乙烯 或PEX 交联聚乙烯管 可保护管道不受外界腐蚀 内塑料层采用MDPE时可作饮水管 无毒无味无污染 符合国家饮用水标准 内塑料层采用PEX则可耐高温耐高压 适用于采暖及高压用管 33 3 塑料地板 专业机房地板 通路地板 34 35 4 塑料墙纸 36 高环保型墙纸 37 壁板式速贴墙纸 38 塑料饰面材料 主要包括塑料装饰板 塑料护壁板 和塑料贴面材料 1 PVC装饰板 塑料贴面装饰板 硬质PVC板 2 高压装饰层压板 防火板 3 玻璃钢装饰板 GRP 4 有机玻璃5 塑料壁纸6 挤塑板 建筑装饰塑料制品种类繁多 最常用的是用于墙面 地面 顶棚和屋面的各种板材 块材 卷材 波形板 塑料薄膜和各种装饰部件等 3建筑装饰塑料制品 39 1 PVC装饰板常用 PVC扣板 塑钢扣板 PVC天花板 PVC墙板 塑钢吊顶 PVC塑钢扣板 橱柜 门板 家具等冷贴 平贴加工工艺产品的贴面 优点 1 质量轻 隔热 保温 防潮 阻燃 耐酸碱 抗腐蚀 2 稳定性 介电性好 耐用 抗老化 易熔接及粘合 3 抗弯强度及冲击韧性强 破裂时延伸度较高 4 表面光滑 色泽鲜艳 极富装饰性 装饰应用面较广 5 施工工艺简单 安装方便 40 聚氯乙烯 PVC 吊顶 卡拉OK歌舞厅 41 采用聚氯乙烯发光波形板装饰顶面的效果 35 42 增塑后的聚氯乙烯 法国巴力墙布 制造弧形天花吊顶 43 聚氯乙烯家具 44 2 高压装饰层压板 防火板 防火板是采用硅质或钙质材料为主要原料 与一定比例的纤维材料 轻质骨料 黏合剂和化学添加剂混合 经蒸压技术制成的装饰板材 金属夹芯防火板既具有防火功能 又保持相应金属塑料复合板的力学性能 防火板是以金属板 铝板 不锈钢板 彩色钢板 钛锌板 钛板 铜板等 为面板 无卤阻燃无机物改性的填芯料为芯层 热压复合而成的一种防火的三明治式夹芯板 可用作新建建筑和翻修旧房的外墙 内墙装饰材料及室内吊顶 特别适用于一些大型的人员密度大的 对防火性能有较高要求的公共建筑 如会议中心 展览馆 体育馆 剧院等 家具 橱柜饰面等防火板的厚度一般为0 8mm 1mm和1 2mm 45 高压树脂装饰层压板具有良好的表面装饰性和使用功能 高压装饰板的纹理设计可以是多样化的 46 3 玻璃钢装饰板 GRP 即玻璃纤维增强塑料 是以玻璃纤维为增强材料 经树脂浸渍 粘合 固化而成的 玻璃 塑料复合而成 用玻璃纤维作筋骨 用合成树脂 酚醛塑料 环氧树脂及聚酯树脂 作肌肉 让它们凝为一体 制成的材料 其抗拉强度可与钢材相媲美 因此得名叫玻璃钢 特点 表面光滑明亮 质感逼真 硬度大 刚性高 耐老化 耐腐蚀 47 48 4 有机玻璃 PMMA 有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲脂通俗的名称 又称作亚克力特性 高度透明性 有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料 透光率达到98 比玻璃的透光度高 机械强度高 有机玻璃的强度比较高 抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7 18倍 拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃 重量轻 同样大小的材料 其重量只有普通玻璃的一半 金属铝 属于轻金属 的43 易于加工 能用车床进行切削 钻床进行钻孔 还能粘结 也能用吹塑 注射 挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖 小到假牙和牙托等形形色色的制品 49 珠海海底世界 采用有机玻璃制造海底通道 50 1972年完工的第20届慕尼黑奥林匹克运动场PMMA 有机玻璃 的屋面材料与类索网点支式结构 51 慕尼黑奥林匹克运动场屋面外观板间接缝和排水系统 返回 52 5 塑料壁纸是以纸为基材 以聚氯乙烯塑料为面层 经压延或涂布以及印花 压花或发泡等工艺制成的墙面和顶棚用装饰壁纸 特点 装饰效果好 耐擦洗 保温 隔热 施工方便 透气性不理想 1 常用塑料壁纸 A 纸基塑料壁纸 B 发泡壁纸C 特种壁纸 53 A 纸基塑料壁纸 即普通壁纸 以80g m2的纸作基材 涂布100g m2左右的聚氯乙烯糊状树脂 经印花 压花等工序制成 可分为单色印花壁纸 印花压花壁纸等 印花壁纸 花纹图案可仿天然材料如大理石或木材等 也采用有规则的图案 适用于或热烈欢快或清静淡雅的环境 印花壁纸装饰效果好 价格低廉 但使用性能一般 压花壁纸 在PVC层上只进行压花加工 压花辊的压入深度一般为全部膜厚的70 左右 压出的花纹富有立体感 有特殊的装饰效果 纸基塑料壁纸花色品种多 经济便宜 生产量大 应用最普遍 B 发泡壁纸 有高发泡 低发泡和发泡印花壁纸之分 低发泡壁纸在PVC层内加入少量发泡剂 发泡后墙纸的厚度增大 高发泡壁纸的发泡率更高 表面为粗粒状 也可有一定的图案 特点 色彩多样 立体感强 吸音 隔热 但容易脏污陈旧 54 C 特种壁纸 即专用壁纸 耐水壁纸 采用玻璃纤维毡作为基材而制造的壁纸 可用水清洗 防火壁纸 采用石棉纸作为基材而得到的壁纸 阻燃性能好 自粘壁纸 壁纸后有不干胶层 使用时撕掉保护纸 可直接粘贴 特种面层壁纸 面层采用金属 彩砂 丝绸 毛 麻 棉等制成 具有特殊的装饰效果 风景壁画壁纸 壁纸的面层印刷成风景名胜和艺术壁画 常由几幅拼装而成 适宜厅堂墙面的装饰 55 普通壁纸的使用效果 56 用仿竹塑料壁纸装饰的墙面 日本和式餐厅 57 锦缎壁纸装饰效果 58 发泡壁纸装饰效果 59 6 挤塑板 挤塑聚苯乙烯泡沫板 XPS板 挤塑板是以聚苯乙烯树脂辅以聚合物在加热混合的同时注入催化剂 而后挤塑压出连续性闭孔发泡的硬质泡沫塑料板 其内部为独立的密闭式气泡结构 是一种具有高抗压 吸水率低 防潮 不透气 质轻 耐腐蚀 超抗老化 长期使用几乎无老化 导热系数低等优异性能的环保型保温材料 挤塑板广泛应用于干墙体保温 平面混凝土屋顶及钢结构屋顶保温 低温储藏地面 低温地板 辅射采暖的采暖管下 泊车平台 机场跑道 高速公路等领域的防潮保温 控制地面冻胀 是目前建筑业物美价廉 品质俱佳的隔热 防潮材料 a 具有优异 持久的隔热保温性b 优越的抗水性 防潮性c 防腐蚀 经久耐用性 60 4地面装饰塑料包括块状塑料地板和塑料卷材地板 地板革 一 块状塑料地板 塑料地板块 砖 以聚氯乙烯和碳酸钙为主要材料 经密炼 压延 压花或印花 切片等工序加工而成 按材质分为硬质和半硬质两种 常用的是半硬质塑料地板 按外观分为单色 复色 印花 压花等品种 1 性质 A 表面较硬 有一定的柔性 无冷感 步行时噪音小 B 耐烟头性较好 C 耐磨性较高 优于水泥砂浆 但低于瓷砖 D 耐污染性较好 耐刻划性差 E 抗折强度较低 易被折断 2 应用 半硬质PVC塑料地板为低档装饰材料 适用于餐厅 饭店 商店 住宅和办公室等 61 半硬质塑料地板的使用效果 石英地板块的品种繁多 装饰功能多样 62 二 塑料卷材地板俗称地板革 为软质塑料 主要采用压延法生产 产品可进行压花 印花和发泡等 一般需要带有基材 按外观 分印花 压花 并可有仿大理石 木纹等多种图案 按结构 分致密 CB 和发泡 FB 规格 幅宽为1800mm 2000mm 每卷长度有20m 30m 厚度分为1 5mm 家用 和2 0mm 公共建筑用 1 技术要求 GB11982 1989 带基材的聚氯乙烯卷材地板 GB18586 2001室内装饰装修材料 聚氯乙烯卷材地板中有害物质限量 2 特点 柔软 脚感好 特别是发泡地板革 铺设方便快捷 装饰性好 易清洗 耐磨性较好 耐热及耐烟头性较差 3 应用 住宅 办公室和饭店等处的地面 也可用于台面 63 塑料卷材地板的使用效果 64 5玻璃卡普隆板材 卡普隆板材又称阳光板 PC板 它的主要原料是高分子工程塑料 聚碳酸酯 该板材具有杰出的物理 机械 电气和热性能 故PC有 透明塑料之王 之称 主要有中空板 实心板 波纹板三大系列 聚碳酸中空板 碳酸酯实心板 波纹板 65 聚碳酸酯 PC 防雨遮阳板 66 聚碳酸酯板的应用 67 聚碳酸酯家具 68 聚碳酸中空板 69 1 聚碳酸中空板 目前国际上普遍采用的一种新型材料 它具有以下特点 1 质量轻 双层中空PC板的质量是同厚度亚克力的1 3 玻璃的1 15至1 12左右 2 透光性强 单层透明PC板的透光率85 以上 双层PC板透光率为70 至80 是良好的采光材料 3 耐冲击 单层PC板材的耐冲击强度是玻璃的200倍 具有不碎的特点 经得起台风 暴风雨 冰雹 大雪等摧毁性冲击 4 隔热 保温性好 PC中空板之中空结构是依据空气隔热效应设计的 具有良好的隔热性能 它能阻止热量从室内散失或冷空气侵入室内 5 其它特性 PC板具有防红 紫外线 不需加热既可弯曲 色彩多样 安装简便的特性 是普通玻璃 普通板材不能替代 70 聚碳酸中空板 多层中空阳光板 单层中空阳光板 根据中空结构的不同可分为单层 双层和多层中空阳光板 PC中空板材的空心结构提供了优秀的隔热隔音性质 且板材厚度和层数越厚越多 隔音隔热效果越好 能够有效节约能源 X字结构双层中空阳光板 71 聚碳酸中空板 常见规格 1 双层板厚度4 10mm 最大宽度2100mm 长度6000mm 可订做 2 三层板厚度10 20mm 最大宽度2100mm 长度6000mm 可订做 有十个颜色可选 红色 黑色 湖蓝 蓝色 透明 乳白 广告白 草绿 绿色 茶色 3 X型中空板厚度8 20mm 最大宽度2100mm 长度6000mm 可订做 具有良好的隔音特性 能有效地降低噪音 在国际上是高速公路隔音屏障的首选材料 72 2 聚碳酸实心板 碳酸酯实心板 通称 透明钢板 PC耐力板 防弹胶 是一种新型高品质节能采光材料 它具有透光 抗冲击 强度高 安全 抗紫外线 质量轻 易施工 隔热 隔音 耐老化等优良特性 可替代普通玻璃 钢化玻璃 亚克力等传统材料 73 实心板厚度2 12mm最大宽度2100mm 长度为30000mm 50000mm 可订做 颜色有透明和彩色 74 聚碳酸实心板 75 聚碳酸实心板 特点 1 透光性好 透明PC板透光率可达88 2 抗冲击 冲击强度是普通玻璃的250至300倍 有 不碎玻璃 的美称 用31kg锤从2米高处坠下也无裂纹 3 防紫外线 4 质量轻 比重仅为玻璃的一半 76 5 阻燃 PC板自身燃点为630摄氏度 离火后自熄 燃烧不会产生有毒气体 不会助长火势蔓延 6 可冷弯曲 最小弯曲半径为板厚的180倍 7 隔音性能 PC板隔音效果明显 在国际上常用来做公路的隔音屏障的首选材料 8 节能 PC板比玻璃更有效地阻隔热能传输 用于有暖设备的建筑 能明显地降低能耗 9 温度适应性 PC板在恶劣环境中 其力学 机械强度无明显变化 77 3 PC波纹板 常用规格 1260 5800 0 8mm 78 膜结构建筑中最常用的膜材料主要为 PTFE 玻璃纤维类 膜材料 PTFE膜材料是指在极细的玻璃纤维 3微米 编织成的基布上涂上PTFE 聚四氟乙烯 树脂而形成的复合材料 ETFE膜ETFE是Ethylene 乙烯 Tetra 四 Flour 氟 Ethylene 乙烯 四个英文的缩写 ETFE膜材料没有任何布基 仅由一层乙烯 四氟乙烯薄膜构成 乙烯 四氟乙稀本身具有很好的化学稳定性 不需要任何其它的面层保护 6膜结构材料 79 1 PTFE膜特性 1 PTFE膜材的最大特点是强度高 中等强度的PTFE膜厚度仅0 8mm 但它的拉伸强度已达到钢材的水平 而且弹性模量较低 有利于膜材形成复杂的曲面造型 2 使用温度范围广 能够在 70 230 的温度范围内使用 3 具有独特的光学性能 白天入射光线成为自然光 防止眩目 无阴影 光线均匀分布 几乎没有紫外线透过 防止了内部装饰材料和设备的褪色 夜间高反射性能使得房间具有卓越的照明效果 减少电能消耗 而且可衬托出夜空中建筑物的辉煌 4 自洁性好 雨水可冲刷掉表面的附着物 5 具有高透光率 对热能反射率73 热吸收量很少 6 使用寿命在25年以上 80 2 ETFE膜特性 1 耐腐蚀特性 同时又有对金属特有的较强粘着特性 克服了聚四氟乙烯对金属的不粘合性缺陷 加之其平均线膨胀系数接近碳钢的线膨胀系数 使ETFE F 40 成为与金属的理想复合材料 具有极优良的耐负压特性 2 ETFE膜使用寿命至少为25 35年 是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料 3 通常以气垫的形式应用于建筑中 气垫的经济跨度一般在3 5m 通过钢结构 铝合金结构或索网可以将多个气垫连接在一起组成大覆盖空间 就每一个气垫而言 都是一个充气结构 而就整个结构而言 每一个气垫单元又相当于围护结构 需要不断的监控和补充气压 81 ETFE膜比PTFE膜具有更高的透光度和更好的抗化学能力 能抵抗多数的酸和碱 ETFE膜抗自然老化能力强 并有较好的加工性及机械性 由于ETFE膜是直接由塑料成膜 没有基材 所以其抗拉强度 抗撕裂强度不如PTFE膜 而且一次性投资高 使用过程中维护费用高 对锐利的物体抵抗能力差 82 PVC PTFE ETFE膜材的对比 83 3 膜材料的应用目前世界上有能力生产与加工ETFE膜材的厂家较少 仅德国 美国 日本等国少数几个公司可生产ETFE膜材 而具有ETFE膜材加工制作 安装能力的公司更少 ETFE膜材在国外已有20多年的应用历史 由于其极好的透光性能 特别适合建造需人工模拟自然环境的建筑 如植物园以及运动场馆等 如荷兰Arnhiem动物园 英国的Hampshire网球与健身俱乐部 英国的伊甸园 德国的 MobyDick 游泳池 瑞士苏黎世的Masoala雨林等建筑均采用ETFE膜 由于受到技术水平的限制 ETFE膜材在我国的应用相对滞后很多 国家游泳中心 水立方 和国家体育场 鸟巢 使用ETFE膜结构建筑材料还是ETFE膜材在我国的首次大面积应用 84 极具视觉冲击力的 水立方 白天里晶莹剔透 夜晚时又散发着魔幻色彩 先进的材料与工艺 是 水立方 表现力的源泉 85 慕尼黑安联足球场使用的乙烯 四氟乙烯共聚物 ETFE 简称F40 的充气结构 是目前最强韧的氟塑料 86 0 2mm厚的点阵