建筑材料项目课件

建筑材料

1项目9建筑塑料和胶粘剂建筑塑料胶粘剂9.19.22项目9建筑塑料和胶粘剂学习目标了解建筑中常用的塑料、胶粘剂的种类、性质和应用。了解塑料、胶粘剂的组分和各组分的作用。39.1建筑塑料

9.1.1

塑料的组成合成树脂是塑料中的基本组分，在单组分塑料中树脂的含量几乎为10%，多组分塑料中树脂的含量占30%～70%。树脂不仅起着胶黏其他组分的作用，而且树脂的种类、性质、数量、用量不同，其物理力学性能、用途及成本也不同。建筑塑料中常用的合成树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、酚醛树脂、环氧树脂等。合成树脂1.49.1建筑塑料填料又称为填充料，可改善和增强塑料的性能（如提高机械强度、硬度或耐热性等），降低塑料的成本。填料可分为有机填料和无机填料两类，在多组分塑料中常加入填料，其掺量为40%～70%，主要是一些化学性质不活泼的粉状、片状或纤维状的固体物质。在建筑工程塑料中，按一定配方加入填料可降低成本，增加制品体积，改善加工性能，提高某些物理性能。几乎所有的填料都能改善塑料的耐热性，但会降低其力学性能，并使加工变得困难。常用的有机填料有玻璃纤维、云母、木粉、棉布、纸张和木材单片等，无机填料有滑石粉、石墨粉、碳酸钙、陶土粉等。填料2.59.1建筑塑料为增加塑料的柔顺性和可塑性，减小脆性而加入的化合物称为增塑剂。增塑剂为分子量小、高沸点、难挥发的液体或低熔点的固态有机化合物。增塑剂可降低塑料制品的机械性能和耐热性等，所以在选择增塑剂的种类和加入量时应根据塑料的使用性能来决定。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、二苯甲酮、樟脑等。增塑剂3.69.1建筑塑料在塑料中加入着色剂后，可使其具有鲜艳的色彩和美丽的光泽。所选用的着色剂应色泽鲜明、分散性好、着色力强、耐热耐晒，在塑料加工过程中稳定性良好，与塑料中的其他组分不起化学反应，同时，还应不降低塑料的性能。常用的着色剂有有机染料、无机染料，有时也采用能产生荧光或磷光的颜料，如钛白粉、氧化铁红、群青、铬酸铅等。着色剂4.79.1建筑塑料润滑剂5.89.1建筑塑料为防止塑料过早老化，延长塑料的使用寿命，常加入少量稳定剂。塑料在热、光、氧和其他因素的长期作用下，会过早地产生降解、氧化断链、交链等现象，而使塑料性能降低，丧失机械强度，甚至不能继续使用。这种因结构不稳定而使材料变质的现象，称为老化。稳定剂应是耐水、耐油、耐化学侵蚀的物质，能与树脂相溶，并在成型过程中不发生分解。常用的稳定剂有光屏蔽剂（碳黑）、紫外线吸收剂（水杨酸苯酯等）、能量转移剂（含Ni或Co的络合物）、热稳定剂（硬脂酸铅等）、抗氧剂（酚类化合物，如抗氧剂2246、CA等）。稳定剂6.99.1建筑塑料固化剂7.固化剂又称为硬化剂，是调节和促进固化反应的单一物质或混合物，使合成树脂中的线性分子结构交联成体型分子结构，从而使树脂具有热固性。固化剂的种类很多，通常因塑料的品种及加工条件不同而异，如环氧树脂常用的固化剂有胶类（乙二胺、间苯二胺），热塑性酚醛树脂常用的固化剂为乌洛托品（六亚甲基四胺）。109.1建筑塑料其他添加剂8.119.1建筑塑料

9.1.2

塑料的特性塑料作为设计材料使用，具有许多优良的特性（1）质量轻。（2）经济性。（3）导热性低。（4）比强度高。（5）装饰性好。（6）多功能性。（7）耐腐蚀性好。（8）电绝缘性好。1.塑料的优点

129.1建筑塑料塑料的缺点2.（1）（2）（3）易燃。刚度小。易老化。（4）毒性。（5）塑料无法被自然分解。139.1建筑塑料

9.1.3

塑料的分类按使用特性分类1.

（1）通用塑料。通用塑料是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。（2）工程塑料。工程塑料是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，可以用做工程结构的塑料，如聚酰胺。（3）特种塑料。特种塑料是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。149.1建筑塑料按理化特性分类2.塑料按理化特性分为热塑性塑料和热固性塑料。（1）热塑性塑料。热塑性塑料是指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料，即可运用加热及冷却，使其产生可逆变化。（2）热固性塑料。热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。159.1建筑塑料根据各种塑料不同的成型方法，塑料可以分为膜压塑料、层压塑料、注射塑料、挤出塑料、吹塑塑料、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。膜压塑料多为物性和加工性能与一般固性塑料相类似的塑料；层压塑料是指浸有树脂的纤维织物，经叠合、热压而结合成为整体的材料；注射塑料、挤出塑料和吹塑塑料多为物性和加工性能与一般热塑性塑料相类似的塑料；浇铸塑料是指能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料；反应注射塑料是用液态原材料，加压注入模腔内，使其反应固化成一定形状制品的塑料。按加工方法分类3.169.1建筑塑料

9.1.4

常用的建筑塑料聚乙烯塑料1.聚乙烯(PE)是由乙烯加成反应聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯(PE)无臭、无毒，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，电绝缘性能优良，但耐热老化性差。聚乙烯用途十分广泛，主要用来制造薄膜、容器、管道、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。179.1建筑塑料聚氯乙烯塑料2.聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯单体聚合而成的，其化学稳定性好，抗老化性能好，具有阻燃性、自熄性、耐化学药品性、机械强度高等优点，但耐热性较差，通常使用温度为60℃以下。根据增塑剂的掺量不同，可制得软、硬两种聚氯乙烯塑料。软聚氯乙烯可以制作地面材料和装饰材料，可以作为门窗框及制成止水带，用于防水工程的变形缝处。硬聚氯乙烯塑料有较高的机械性能和良好的耐腐蚀性能、耐油性和抗老化性，易焊接。189.1建筑塑料聚甲基丙烯酸甲酯3.199.1建筑塑料酚醛树脂(phenolformaldehyde,PF)是由苯酚和甲醛在酸性或碱性催化剂作用下缩聚而成的，多具有热固性。其优点是易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定，黏结强度高，耐光、耐热、耐腐蚀，但绝缘性好。加入填料和固化剂后可制成酚醛塑料制品（俗称电木），因选用催化剂的不同，可分为热塑性塑料和热固性塑料。其主要用于生产压塑粉、层压塑料，制造隔声、隔热材料等及常见的高压电插座、压层板等。酚醛树脂4.209.1建筑塑料脲甲醛树脂又称为脲醛树脂，是尿素与甲醛反应得到的聚合物。固化后的脲醛树脂呈半透明状，无毒、无色，耐光性好，长期使用不变色，热成型时也不变色，可加入各种着色剂以制备各种色泽鲜艳的制品。其缺点是易于吸水，因而耐水性和电性能较差，耐热性也不高。脲醛树脂除了用作模压塑料、层压塑料、泡沫塑料外，还可用于制作水溶性板材黏合剂，也可用作织物的防缩防皱处理剂。脲甲醛树脂5.219.1建筑塑料不饱和聚酯树脂是在激发剂作用下，由二元酸或二元醇制成的树脂与其他不饱和单体聚合而成。不饱和聚酯树脂6.229.1建筑塑料环氧树脂泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，多以多环氧氯丙烷和二烃基二苯基丙烷为主要原料制成。其黏结作用较强，耐侵蚀性也较好，稳定性很高，再加入硬化剂之后能与大多数材料胶合。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，广泛应用于国防、国民经济各部门，用于浇注、浸渍、层压料、黏结剂、涂料等用途。环氧树脂7.239.2胶粘剂

9.2.1

胶粘剂的组成胶料1.

胶料是胶粘剂的基本组成物质，也称基料，它使胶粘剂具有黏结特性。胶料一般由一种或几种聚合物配合组成，用于结构受力部位的胶粘剂以热固性树脂为主，用于非结构和变形较大部位的以热塑性树脂和橡胶为主。249.2胶粘剂固化剂与硫化剂2.259.2胶粘剂填料3.加入填料可以改善胶粘剂的性能（如强度、耐热性、抗老化性、固化收缩率等），可降低胶粘剂的成本。269.2胶粘剂稀释剂4.稀释剂用于调节胶粘剂的黏度，增加胶粘剂涂敷浸润性。稀释剂有活性和非活性两种，前者参与固化或硫化反应，后者只起到稀释作用。一般情况下，稀释剂的用量越大，黏结强度越低。此外，为使胶粘剂具有更好的性能或某些特殊性能，还可加入其他添加剂，如增塑剂、增韧剂、防霉剂、防腐剂等。279.2胶粘剂

9.2.2

胶粘剂的分类按基料的组成分类1.胶粘剂按基料的组成分为有机胶粘剂和无机胶粘剂两大类。有机胶粘剂又可分为天然和合成两类。天然类包括植物胶（淀粉、松香、生漆等）、动物胶（虫胶、鱼胶、骨胶等）和矿物胶（沥青胶、地蜡胶等），合成类包括热塑性树脂型（聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、聚酰胺等）、热固性树脂型（环氧、酚醛、脲醛、不饱和聚酯、有机硅等）、橡胶型（丁苯橡胶、氯丁橡胶、再生胶等）和混合型（酚醛-环氧、环氧-丁腈、环氧-聚酰胺等）。289.2胶粘剂按用途分类2.299.2胶粘剂按固化条件分类3.胶粘剂按固化条件可分为室温固化胶粘剂、低温固化胶粘剂、高温固化胶粘剂、光敏固化胶粘剂、电子束固化胶粘剂等。309.2胶粘剂

9.2.3

常用的建筑胶粘剂聚醋酸乙烯胶粘剂1.聚醋酸乙烯(polymervinyiacetate,PVAX)乳液胶粘剂俗称白乳胶，是由醋酸乙烯乳液聚合而成的。其无毒、无味，黏结强度高，常温下固化速度快，但耐水性和耐热性差。聚醋酸乙烯胶粘剂可单独使用，也可与水泥、羧甲基纤维素等复合使用，常用作非结构型胶粘剂，黏结各种非金属材料，如木材、塑料壁纸、陶瓷饰面材料等，还可配置乳液涂料、乳液腻子等。319.2胶粘剂环氧树脂胶粘剂2.凡以环氧树脂为基料配置的胶粘剂都称为环氧树脂(EP)胶粘剂。目前，应用最多的是由二酚基丙烷（简称双酚A）与环氧氯丙烷在碱性催化剂作用下缩聚而成的双酚A环氧树脂，它在加入固化剂前是热塑性的，固化后是热固性的。环氧树脂胶粘剂与金属、木材、塑料、橡胶、混凝土等均有很高的黏结力，有“万能胶”之称。其黏结强度高，收缩率小，有较好的稳定性和电绝缘性，能在室温至高温条件下用不同的固化剂固化。但其固化后脆性较大，耐热性、耐紫外线较差，抗冲击强度较低，这些缺点可通过加入不同的添加剂来改善。329.2胶粘剂丙烯酸酯树脂胶粘剂3.丙烯酸酯树脂胶粘剂以丙烯酸树脂为基料配制而成。常用的α-氨基丙烯酸酯胶粘剂为无色透明的液体，黏结力强，固化速度快，胶黏表面不必打毛，使用方便，且容易清除。但其耐热性、耐水性差，性脆，不宜大面积黏结。其可用于黏结多种金属和非金属材料，特别是对ABS塑料、有机玻璃、聚苯乙烯等与金属之间的黏结，能得到较为理想的胶黏强度。339.2胶粘剂橡胶胶粘剂4.橡胶胶粘剂是以橡胶为基料配制而成的胶粘剂。几乎所有的天然橡胶和合成橡胶都可以用来配制胶粘剂。橡胶胶粘剂富有柔韧性，