第8章--建筑塑料分析.ppt

第8章建筑塑料,目的要求掌握塑料的基本组成和基本性质。了解常用塑料及其制品的品种、主要性质及其应用。,2020/5/1,1,塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的高分子材料。,8.1建筑塑料的组成和特点,2020/5/1,2,2020/5/1,3,塑料粒料,2020/5/1,4,塑料管挤出成型,8.1.1建筑塑料的组成,塑料是由起胶结作用的树脂和起改性作用的添加剂构成的。1.树脂树脂为塑料的主要成分，其质量占塑料的40以上，在塑料中起胶结作用，并决定塑料的硬化性质和工程性质。塑料常以所用的树脂命名。尽管这些树脂的性能不同，但是它们的基本构成形式却相同。,2020/5/1,5,2020/5/1,6,2.改性添加剂为改善塑料的性质，需加入多种作用不同的添加剂。常用的添加剂有如下几种：（1）填料为调节塑料的物理化学性能，提高机械强度，扩大使用范围而加入的粉状或纤维状无机化合物。如加入玻璃纤维可提高塑料的机械强度；加入云母可增强塑料的电绝缘性；加入石棉可改善塑料的耐热性。加入填充料后还可降低塑料的成本。常用的填充料还有石灰石粉、滑石粉、铝粉、碳黑、木屑、木粉及其它纤维等。,2020/5/1,7,（2）增塑剂为提高塑料加工时的可塑性，使其在较低的温度和压力下成形而加入的化学物质就是增塑剂。有些增塑剂还能改善塑料的强度、韧性、柔顺性。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸二甲酚酯、二苯甲酮、樟脑等。（3）固化剂固化剂是调节塑料固化速度，使树脂硬化的物质。通过选择固化剂的种类和掺量，可取得所需要的固化速度和效果。常用的固化剂有胺类、酸酐、过氧化物等。,2020/5/1,8,（4）稳定剂它是为使塑料长期保持工程性质而加入的物质。常用的稳定剂有抗老化剂、热稳定剂等，如硬脂酸盐及环氧树脂等。（5）着色剂塑料中加入着色剂是为获得所需的色彩。塑料中加入的着色剂应能与树脂相混熔和混溶，在加热加工和使用中应稳定。,2020/5/1,9,（6）抗静电剂塑料制品电气性能优良，缺点是在加工和使用过程中由于摩擦而容易带有静电。掺加抗静电剂其根本作用是给予导电性，即使塑料表面形成连续相，以提高表面导电度，迅速放电，防止静电的积聚。注意要求电绝缘的塑料制品，不应进行防静电处理。（7）其它添加剂在塑料里加入金属微粒如银、铜等就可制成导电塑料。加入一些磁铁粉，就制成磁性塑料。加入特殊的化学发泡剂就可制成泡沫塑料。掺入放射性物质与发光物质，可制成发光塑料（冷光）。加入香醇类可制成带有香味的塑料。当然为了阻止塑料燃烧具有自熄性，还加入阻燃剂。,8.1.2建筑塑料的特点,1）塑料密度小，质轻，比强度高；2）良好的耐冲击性和耐磨耗性；3）化学稳定性好，不会锈蚀，耐水防水；4）电绝缘性好，导热性低；5）优良的装饰性，着色性好6）成型加工性良好，生产能耗低；,2020/5/1,10,2020/5/1,11,7）大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；8）尺寸稳定性差，容易变形；9）多数塑料耐低温性差，低温下变脆；10）容易受光、热等老化。,2020/5/1,12,塑料的应用（1）塑料在工业与民用建筑中可生产塑料管材、板材、门窗、壁纸、地毯、器皿、绝缘材料、装饰材料、防水及保温材料等。（2）在基础工程中可制作塑料排水板或隔离层、塑料土工布或加筋网等。（3）在其它工程中可制作管道、容器、粘结材料或防水材料等，有时也可制作结构材料。在选择和使用塑料时应注意其耐热性、抗老化能力、强度和硬度等性能指标。,工程实例分析实例81塑料制品厂失火（P153）,8.2建筑塑料的分类及主要性能,1.分类1)按使用特性分:通用、工程、特种塑料（1）通用塑料指产量大、用途广、成型性好、价格低的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。（2）工程塑料指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。,2020/5/1,13,2020/5/1,14,（3）特种塑料指具有特种功能，可用于特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅，具有突出的耐高温、自润滑等特殊功能；增强塑料和泡沫塑料，具有高强度、高缓冲性等特殊性能。,2)按理化特性分：热固性、热塑性,（1）热固性塑料指在受热或其他条件下能通过交联反应而固化，具有再次受热不溶不熔特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料、聚酯树脂等。又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类型。,2020/5/1,15,2020/5/1,16,（2）热塑性塑料指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，如聚乙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。,2020/5/1,17,3）按树脂的合成方法分类,（1）缩合物塑料凡两个或两个以上不同分子化合时，放出水或其他简单物质，生成一种与原来分子完全不同的生成物，称为缩合物。如：酚醛塑料、有机硅塑料、聚脂塑料。（2）聚合物塑料凡许多相同的分子连接而成的庞大的分子，并且基本组成不变的生成物，称为聚合物。如：聚乙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚甲基丙烯酸甲脂塑料。,2020/5/1,18,2.主要性能,主要性能包括：密度、弹性模量、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、伸长率、线膨胀系数、耐热性和耐溶剂性等。主要性能及应用见表81（P153P154）。,2020/5/1,19,8.3塑料型材及管材,8.3.1塑料型材1.塑料地板塑料地板是发展最早、最快的建筑装修塑料制品，其装饰效果好，色彩图案不受限制，仿真，施工维护方便，耐磨性好，使用寿命长，具有隔热、隔声、隔潮的功能，脚感舒适暖和。按形状分块状和卷状，按材性分硬质、半硬质、软质三种。卷状的为软质。从结构分单层塑料地板、双层地板等。,2020/5/1,20,塑料地板使用注意事项：（1）要定期打蜡。（2）避免用大量的水拖地，特别是要避免热水、碱水和底板接触，以免影响粘结强度或引起变色、翘曲等。（3）避免硬质刻画。（4）脏污后用稀的肥皂水和用布擦洗痕迹，还可用少量汽油。（5）不能接触热物体。（6）家具要垫脚。（7）避免长期阳光照射。（8）更换时，不须在粘结24小时后再正常使用。,2020/5/1,21,塑料地板,2020/5/1,22,2.塑料门窗,塑料容易加工成型和拼装，结构形式变化灵活。与钢木门窗和铝合金门窗相比具有以下特点：1）隔热性能优良；2）气密性、水密性好；3）装饰性好；4）加工性能好；5）隔音性能好；6）耐老化性能好。,2020/5/1,23,塑料窗异性材截面,2020/5/1,24,塑料窗异性材截面,2020/5/1,25,塑料窗,2020/5/1,26,塑料门异性材,2020/5/1,27,塑料门,2020/5/1,28,3.塑料壁纸,塑料壁纸是由基底材料（纸、麻、棉布、丝织物、玻璃纤维）涂以各种塑料，加入各种颜色经配色印花而成。塑料壁纸强度较好，耐水可洗，装饰效果好，施工方便，成本低，目前广泛用作内墙，天花板等的贴面材料。有普通壁纸（单色压花壁纸、印花压花壁纸、有光印花和平光印花墙纸），发泡墙纸，特种墙纸等品种。,2020/5/1,29,4.塑料装饰板材,建筑用塑料装饰板材主要用作护墙板、层面板和平顶板，此外有夹芯层的夹芯板可用作非承重墙的墙体和隔断。塑料装饰板材重量轻，能减轻建筑物的自重。塑料护墙板可以具有各种形状的断面和立面，并可任意着色。干法施工。分波形板、异形板、格子板、夹层墙板。1）硬质聚氯乙烯建筑板材这种板材在国外已有30多年了。其耐老化性好，具有自熄性。有波形板、异形板、格子板三种形式。,2020/5/1,30,2）玻璃钢建筑板材可制成各种断面的型材或格子板。与硬质聚氯乙烯板材相比，其抗冲击性能、抗弯强度、刚性都较好，此外它的耐热性、耐老化性也较好，热伸缩较小，其透光性相近。作屋面采光板时，室内光线较柔和。注意：如果成型工艺控制不好，从外观上看表面会粗糙不平。3）夹层板以上两种都是单层板，只能贴在墙上起维护和装饰作用。复合夹层板则具有装饰性和隔声隔热等墙体功能。用塑料与其它轻质材料复合制成的复合夹层墙，重量轻，是理想的轻板框架结构的墙体材料。,2020/5/1,31,8.3.2塑料管材,1.硬质聚氯乙烯塑料管（UPVC管）是塑料管中应用最普遍的一种，约占全部管材的80%。特点：是具有较高的硬度和强度，使用范围广且价格便宜。应用：给水、排水、灌溉、供气、排气等管道，住宅生活用管道，工矿业工艺管道及电线、电缆套管等。,2020/5/1,32,2.聚乙烯塑料管（PE管）特点：相对密度小、强度与质量比值高，脆化温度低（80），低温性和韧性好，低温下能经受搬运和使用中的冲击。应用：中、高密度管材最适宜于城市燃气和天然气管道，特别是中密度聚乙烯管材；低密度聚乙烯管材宜作饮用水管道、电缆管道、泵站管道，特别是用于需要移动的管道。,2020/5/1,33,3.聚丙烯塑料管（PP管）和三型聚丙烯管（PP-R管）PP管与其它塑料管相比，具有较高的表面硬度和表面光洁度，流体阻力小，使用温度范围为120左右，许用应力为5MPa，弹性模量为130MPa。多用于化学废料排放管、化验室废水管及盐水处理管等。PPR管具有优良的韧性和抗温度变形能力，能耐90以上的沸水，低温脆化温度可达15，是制作水管的优良材料。,2020/5/1,34,塑料排水管,2020/5/1,35,塑料给水管,2020/5/1,36,塑料管,2020/5/1,37,工程实例分析实例82UPVC下水管破裂（P156）,2020/5/1,38,8.4塑料系复合材料,指以塑料为母体相，其中分散纤维状、颗粒状材料或者空气泡等形成的复合材料。（1）纤维增强材料（2）泡沫塑料（3）膜材料（4）树脂混凝土,纤维增强塑料及其应用,1）纤维增强聚合物作为预应力束，代替钢材：其中纤维包括玻璃纤维、芳纶纤维或碳纤维；其抗拉强度高、徐变小、弹性模量适中、抗腐蚀性能好；2）纤维增强聚合物作为加固材料：用碳纤维薄片代替钢板，放置在需要加固的部位并涂刷聚合物粘结成整体。,2020/5/1,39,玻璃纤维、芳纶纤维与碳纤维的FRP制品,2020/5/1,40,玻璃纤维、芳纶纤维与碳纤维制品,2020/5/1,41,纤维增强塑料棒作为混凝土的配筋+,2020/5/1,42,Fiberreinforcedpolymerasstructuralreinforcement,2020/5/1,43,纤维增强材料作为桥面板配筋,2020/5/1,44,纤维增强材料作为桥面板配筋,2020/5/1,45,2020/5/1,46,纤维增强材料储油设施,2020/5/1,47,2020/5/1,48,2020/5/1,49,纤维增强树脂用于受损钢筋混凝土结构修补加固,20