材料化学选修课论文.doc

学 号化学建材概论化学建材基础介绍Chemistry building basics学生姓名 班级专业名称任课教师材料科学与工程系2010年 05月12 日化学建材基础介绍Chemistry building basics摘 要 一般认为“化学建材”是通过化学和化学改性的方法制得的建筑材料。也可以说是把不同性能的材料通过各种组合和复合的方式，可以发生化学反应也可以不发生化学反应而制得的具有新性能的建筑材料。在大多数情况下是指有机和有机改性材料。随着社会经济文化建设的发展人民生活水平的提高，对住宅功能和质量的要求也日益提高，要求发展具有轻质、高强、节能，即要求使用方便又便于大规模工业化生产的新型多功能材料，如建筑物的外墙板除了要满足规定的保温、隔热要求外，还需要满足结构强度、防水、耐候、装饰、重量轻、适合于建筑现代化多功能的要求。因此寻求新的建筑材料来源，提高建筑材料的档次，发展化学建材是最有效的途径。关键词：化学建材；新性能；新建筑材料ABSTRACTIt is generally believed that the chemistry building material by chemistry and the chemical modification of final construction materials. Also the different properties of materials through various combinations and composite manner, can occur in a chemical reaction can also be obtained by reaction does not occur with the new performance of construction materials. In most cases is the modification of organic and organic materials. As the cultural construction of social and economic development of peoples standard of living, housing and quality require improvement, development with light, high-strength, energy, that is, easy to use and easy to large-scale commercial production of new multifunctional materials, such as the buildings exterior wall plate in addition to meet the requirements of heat insulation requirements, also need to satisfy structural strength, waterproof, weathering, decoration, light weight, suitable for building modern multifunctional requirements. So look for the new source of building materials, improving the quality of building materials, the development of chemical materials is the most effective way.目 录第一章 绪论1 1.1化学建材简介11.1.1 有机化学基础 11.1.2 高分子材料基础 1 1.2 环保材料前景 2第二章 新型环保材料3 2.1 环保材料分类4建议或意见6参考文献7第一章 绪论第一章 绪论1.1 化学建材基础化学建材，就是指应用有机化学，无机化学，高分子化学等制造的建筑环保材料。如今以广泛应用于各大领域中。1.1.1 有机化学基础有机化合物是含碳的化合物,是碳氢化合物及其衍生物。一般来说,有机化合物比无机化合物结构复杂,性质上有很大差异。如易燃、熔点低、对热不稳定、反应较慢且产物不单一等。但也有例外。如四氯化碳可以灭火。一氧化碳、碳酸盐类虽含碳原子,但它们在性质上与典型有机化合物不同,故不归属有机化合物。烃类化合物是碳、氧与氢原子所构成的化合物,主要又分为醇(alcohols)、醛(aldehydes)、酯(esters)、酮(ketones)与酚(phenols)。 烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,其中取代氢原子的其他原子或原子团使烃的衍生物具有不同于相应烃的特殊性质,被称为官能团. 在不改变烃本身的分子结构的基础上，将烃上的一部分氢原子替换成其他的原子或官能团的一类有机物的统称.有机物是否属于烃主要是从组成元素上看，如果非要从结构看，就看是否含有除烷烃基，苯环，C=C以外的官能团，如-OH -COOH -CHO -NH2 从元素上看甲苯只含有C H元素，含有C H元素的有机物都算烃 甲苯、对二甲苯都属于属于芳香烃，既然是“烃”，就当然不算是衍生物，衍生物必须含有C H以外的元素。常见官能团有:碳碳双键,-OH -COOH -CHO -NH2,-O-，常发生反应有,取代,加成,消去,水解(属于取代).化学建材原料选择的原则是：注重环保问题、满足工艺要求、重视材料新品、考虑材料来源。1.1.2 高分子材料基础现代社会大多使用高分子化学材料，新型高分子材料越来越得到人们的重视。以高分子化合物为基础的材料。包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料；按用途又分为通用塑料和工程塑料。高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质，添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同，分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。高分子基复合材料是以高分子化合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点，并可根据需要进行材料设计。利用高分子材料制造的塑料制品，此外，高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等。高分子材料的加工成型不是单纯的物理过程，而是决定高分子材料最终结构和性能的重要环节。除胶粘剂、涂料一般无需加工成形而可直接使用外、橡胶、纤维、塑料等通常须用相应的成形方法加工成制品。一般塑料制品常用的成形方法有挤出、注射、压延、吹塑、模压或传递模塑等。橡胶制品有塑炼、混炼、压延或挤出等成形工序。纤维有纺丝溶体制备、纤维成形和卷绕、后处理、初生纤维的拉伸和热定型等。在成型过程中，聚合物有可能受温度、压强、应力及作用时间等变化的影响，导致高分子降解、交联以及其他化学反应，使聚合物的聚集态结构和化学结构发生变化。因此加工过程不仅决定高分子材料制品的外观形状和质量，而且对材料超分子结构和织态结构甚至链结构有重要影响。1.2 环保材料前景随着我国两会中低碳经济的提出，全国都对节能有了新的认识，创造节约型社会，使用环保节能材料也进一步的加入进人们建筑装修选材的理念当中，有效的开发和应用新的能源成为了当务之急，由此看来，为了我们的生活，人们会原来越重视和采用环保节约能源。8第二章 新型环保材料2.1 环保材料分类环保材料分为：建筑塑料、建筑涂料、建筑胶粘剂、建筑防水材料。其中，建筑塑料用于建筑工程的塑料制品的统称。制造建筑塑料制品常用的成型方法有：压延、挤出、注射、模铸、涂布、层压等。 塑料在建筑中大部分是用于非结构材料。仅有一小部分用于制造承受轻荷载的结构构件，如塑料波形瓦、候车棚、商亭、储水塔罐、充气结构等。然而更多的是与其他材料复合使用，可以充分发挥塑料的特性，如用作电线的被覆绝缘材料、人造板的贴面材料、有泡沫塑料夹心层的各种复合外墙板、屋面板等。建筑塑料制品主要有以下几种： 1.塑料管和管件用塑料制造的管材及接头管件，已广泛应用于室内排水、自来水、化工及电线穿线管等管路工程中。常用的塑料有硬聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯以及ABS塑料（丙烯腈-丁二烯苯乙烯的共聚物）。塑料排水管的主要优点是耐腐蚀，流体摩阻力小；由于流过的杂物难于附着管壁，故排污效率高。塑料管的重量轻，仅为铸铁管重量的1/61/12， 可节约劳动力，其价格与施工费用均比铸铁管低。缺点是塑料的线膨胀系数比铸铁大5倍左右，所以在较长的塑料管路上需要设置柔性接头。制造塑料管材多采用挤出成型法，管件多采用注射成型法。塑料管的连接方法除胶粘法之外，还有热熔接法、螺纹连接法、法兰盘连接法以及带有橡胶密封圈的承插式连接法。 2.弹性地板3.化纤地毯4.塑料门窗和室内塑料装修配件5.塑料壁纸和贴面板6.泡沫塑料7.玻璃纤维增强塑料涂料是指应用于物体表面而能结成坚韧保护膜的物料的总称，建筑涂料是涂料中的一个重要类别，在我国，一般将用于建筑物内墙，外墙，顶棚，地面，卫生间的涂料称为建筑涂料。建筑涂料的分类：1按照建筑涂料的形态分类：(1)液态涂料，(2)粉末涂料等 2按照主要成膜物质的性质分类：(1)有机徐料，(2)无机涂料，(3)复合涂料3按照涂膜的状态分类：(1)平面涂料，(2)彩砂涂料，(3)复层涂料 4按建筑物的使用方法：(1)外墙徐料，(2)内墙涂料，(3)顶棚涂料，(4)地面涂料，(5)屋面涂料 5按涂膜的性能分类：(1)防水涂料；(2)防火涂料，(3)防腐涂料，(4)防霉涂料，(5)防虫涂料，6)助锈涂料，(7)防结露涂料建筑胶黏剂的主要成分为植筋胶应为饱和树脂（例如：环氧树脂）为主胶黏剂，水泥（或石灰、二氧化硅、石英等）为骨料，还加适当的外加剂