第十章合成高分子材料+

1、建筑材料第九章第九章 合合 成成 高高 分分 子子 材材 料料合成高分子材料v以合成高分子化合物（又称聚合物）为基础组成的以合成高分子化合物（又称聚合物）为基础组成的材料。材料。v优点：优点：密度低；密度低；比强度（强度与质量之比）高；比强度（强度与质量之比）高；耐水性及耐化学侵蚀性强；耐水性及耐化学侵蚀性强；抗渗性及防水性好；抗渗性及防水性好；装饰性好；装饰性好；易加工。易加工。v缺点：缺点：耐热性差、易燃烧、易老化等。耐热性差、易燃烧、易老化等。第一节第一节 合成高分子化合物基础知识合成高分子化合物基础知识 v一、合成高分子化合物的合成一、合成高分子化合物的合成高分子聚合物是由不饱和的低分

2、子碳氢化合物（单体）高分子聚合物是由不饱和的低分子碳氢化合物（单体）经人工合成的分子量很大（一般大于经人工合成的分子量很大（一般大于1000010000）的物质。）的物质。 聚合物合成的化学反应：聚合物合成的化学反应：v加聚反应；加聚反应；v缩聚反应。缩聚反应。 二、高分子聚合物的结构与性质二、高分子聚合物的结构与性质v（一）线型分子结构和体型分子结构（一）线型分子结构和体型分子结构 v（二）高分子聚合物的物理力学状态（二）高分子聚合物的物理力学状态v（三）热塑性与热固性（三）热塑性与热固性（一）线型分子结构和体型分子结构（一）线型分子结构和体型分子结构v线型分子结构是指由链节多次重复而成的长

3、线型分子结构是指由链节多次重复而成的长链型分子结构（有时在主链侧有支链）。链型分子结构（有时在主链侧有支链）。v体型分子结构是指在链与链之间又有化学键体型分子结构是指在链与链之间又有化学键“交联交联”的网状结构。的网状结构。支链很大（或很多）的线型分子聚合物，具有线支链很大（或很多）的线型分子聚合物，具有线性分子与体型分子聚合物之间的性状。性分子与体型分子聚合物之间的性状。（二）高分子聚合物的物理力学状态（二）高分子聚合物的物理力学状态v玻璃态玻璃态是聚合物在温度较低时所表现出的状态。此时，材料受力后是聚合物在温度较低时所表现出的状态。此时，材料受力后只能发生微小的变形，外力除去后，变形立即消

4、失。只能发生微小的变形，外力除去后，变形立即消失。温度越低、物体越坚硬。温度越低、物体越坚硬。v高弹态高弹态随着温度升高，聚合物从玻璃态变为高弹态。随着温度升高，聚合物从玻璃态变为高弹态。处于高弹态的聚合物，其长链分子整体虽不可移动，但长链处于高弹态的聚合物，其长链分子整体虽不可移动，但长链分子本身具有柔顺性。当聚合物受力后会发生极大的可逆变分子本身具有柔顺性。当聚合物受力后会发生极大的可逆变形。形。v粘流态粘流态当温度升得更高时，聚合物呈粘流态。当温度升得更高时，聚合物呈粘流态。整个长链分子具有了可移动性。整个长链分子具有了可移动性。（三）热塑性与热固性（三）热塑性与热固性v热塑性聚合物也叫

5、受热可熔聚合物。热塑性聚合物也叫受热可熔聚合物。常温下是一较硬固体，受热后就会变软（甚至熔融），常温下是一较硬固体，受热后就会变软（甚至熔融），待它冷却，还会变硬，再加热又会变软。待它冷却，还会变硬，再加热又会变软。这类聚合物一般为线型分子结构，如聚乙烯、聚氯乙烯这类聚合物一般为线型分子结构，如聚乙烯、聚氯乙烯等。等。v热固性聚合物也叫受热不可熔聚合物。热固性聚合物也叫受热不可熔聚合物。经一次受热软化（或熔化）后，在热和催化剂或热和压经一次受热软化（或熔化）后，在热和催化剂或热和压力作用下发生化学变化而变成坚硬的体型分子结构，成力作用下发生化学变化而变成坚硬的体型分子结构，成为不溶的物质。再受

6、热则不再变软，加热时间越长，化为不溶的物质。再受热则不再变软，加热时间越长，化学变化程度越深，若受强热作用，即枯焦破坏。学变化程度越深，若受强热作用，即枯焦破坏。这种聚合物温度稳定性好，但不能反复加工使用。这种聚合物温度稳定性好，但不能反复加工使用。三、高分子聚合物的分类及命名三、高分子聚合物的分类及命名高分子聚合物常用的命名方法高分子聚合物常用的命名方法v（1 1）在生成聚合物的单体名称之前加）在生成聚合物的单体名称之前加“聚聚”字。字。v（2 2）在原料名称之后加）在原料名称之后加“树脂树脂”二字。二字。v（3 3）商品名称。）商品名称。v常用其英文名称的缩写字母表示。常用其英文名称的缩写

7、字母表示。如聚乙烯如聚乙烯PEPE；聚氯乙烯聚氯乙烯PVCPVC；聚乙烯醇聚乙烯醇PVAPVA；丁苯橡胶丁苯橡胶SBRSBR；丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚物为丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚物为ABSABS树脂等。树脂等。四、高分子聚合物的老化四、高分子聚合物的老化v高分子材料在热、光、氧或有害液体等的长期作用下，其各项性能会逐渐降低，甚至失去使用价值的现象，称为老化。v老化的主要化学反应：（1）交联反应。（2）裂解反应。第二节第二节 建筑塑料建筑塑料v以合成树脂为主要成分，再经加工成型而制得的各种性能和形状以合成树脂为主要成分，再经加工成型而制得的各种性能和形状的制品。的制品。 v优良性能优良性能:

8、 :质量轻、强度高质量轻、强度高; ;导热性低导热性低, ,是最好的保温隔热材料之一；是最好的保温隔热材料之一；电绝缘性好，一般均为电的不良导体；电绝缘性好，一般均为电的不良导体；化学稳定性好，是良好的防水、防潮和耐腐蚀材料；化学稳定性好，是良好的防水、防潮和耐腐蚀材料；消音吸振性好，可减少振动、降低噪声，改善环境条件；消音吸振性好，可减少振动、降低噪声，改善环境条件；装饰性好。装饰性好。v有待改进和解决的问题有待改进和解决的问题: :制品刚度较差制品刚度较差; ;容易老化。容易老化。 一、塑料的组成一、塑料的组成v以合成树脂为主要成分，并加入填料、增塑以合成树脂为主要成分，并加入填料、增塑剂

9、、固化剂、着色剂、稳定剂等添加剂，在剂、固化剂、着色剂、稳定剂等添加剂，在一定温度下加工成型而得到的产品之通称。一定温度下加工成型而得到的产品之通称。v塑料也可以不加添加剂而由纯树脂构成。塑料也可以不加添加剂而由纯树脂构成。 二、常用建筑塑料二、常用建筑塑料第三节第三节 常用合成橡胶及合成纤维常用合成橡胶及合成纤维v一、合成橡胶一、合成橡胶v二、合成纤维二、合成纤维一、合成橡胶一、合成橡胶v（一）丁苯橡胶（一）丁苯橡胶（SBR）v（二）丁腈橡胶（二）丁腈橡胶（NBR）v（三）氯丁橡胶（三）氯丁橡胶（CR）v（四）乙丙橡胶（四）乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶（EPDM或或EPT）

10、二、合成纤维二、合成纤维v将粘流态的聚合物经高压喷丝并通过稳定液将粘流态的聚合物经高压喷丝并通过稳定液后所得的纤维状产品，分为长丝及短纤维。后所得的纤维状产品，分为长丝及短纤维。 v常用的有尼龙、聚酯纤维、聚氯乙烯纤维及常用的有尼龙、聚酯纤维、聚氯乙烯纤维及聚丙烯和聚丙烯晴纤维等。聚丙烯和聚丙烯晴纤维等。 改性聚丙烯短纤维改性聚丙烯短纤维 改性丙纶短纤维改性丙纶短纤维 碳纤维碳纤维 第四节第四节 合合 成成 胶胶 粘粘 剂剂v根据其主要组成成分的不同，胶粘剂分为无根据其主要组成成分的不同，胶粘剂分为无机胶粘剂（如硅酸盐水泥、水玻璃、石膏、机胶粘剂（如硅酸盐水泥、水玻璃、石膏、磷酸盐等）及有机胶

11、粘剂。磷酸盐等）及有机胶粘剂。v有机胶粘剂又可分为有机胶粘剂又可分为:天然胶料系列胶粘剂天然胶料系列胶粘剂;合成高分子材料系列胶粘剂（简称合成胶粘剂）合成高分子材料系列胶粘剂（简称合成胶粘剂） 一、胶粘剂的组成及分类一、胶粘剂的组成及分类v（一）胶粘剂的组成（一）胶粘剂的组成粘料；固化剂；增塑剂；增韧剂；促进剂；稀释剂；填料及其他助剂。（二）胶粘剂的分类（二）胶粘剂的分类v（1）按所用粘料的不同分为：）按所用粘料的不同分为：热塑性树脂胶粘剂；热塑性树脂胶粘剂；热固性树脂胶粘剂；热固性树脂胶粘剂；橡胶型胶粘剂；橡胶型胶粘剂；混合型胶粘剂等。混合型胶粘剂等。v（2）按强度特性及主要用途不同分为：）按强度特性及主要用途不同分为：结构胶；结构胶；非结构胶；非结构胶；特殊胶粘剂。特殊胶粘剂。v（3）胶粘剂按使用方法不同分为：）胶粘剂按