建筑塑料——2010.4.11.ppt

1、2 .建筑塑料，本章主要阐述建筑塑料的分类、特点、发展现状和前景、常用树脂和助剂、处方设置修订原理、成型加工的基本方法和设备、常用建筑塑料制品等。 要求学生掌握常用的树脂、助剂及成型加工的基本方法和设备，了解处方设置修订及原料选择原则，常用的建筑塑料制品。 本章内容，2.5常用建筑塑料制品，2.2建筑塑料的基本成分，2.3建筑塑料的配方设定修订原理，2.4成形加工的基本方法和设备，2.1建筑塑料的概要，2.1建筑塑料的概要，建筑塑料和建筑工程所使用的各种塑料和制品， 即利用高分子材料的特性，使高分子材料成为新材料：建筑塑料可以代替木材、部分钢材、混凝土等传统建筑材料。 按产品使用的原料种类分类

2、按产品适用的建筑部位名称分类，按产品在建筑上发挥的功能结合建筑部位分类。 2.1.1建筑塑料分类，2.1.2建筑塑料的特点，建筑塑料不仅可以代替大量钢材和木材，而且具有一些传统建材无法模仿的优良性能，其优点有：1 .优良的加工性能，2 .轻量性，3.2 3 .蠕变性(塑料刚性小)、4 .热伸缩性、塑料建材也有限度，有的限制其应用，有的采取制造和应用必要的措施可以防止，建筑塑料的世界产量超过1200万t/a，处于塑料工业使用量的第二位1980年代以来，以平均每年4.6%的速度增长。 我国的建筑塑料从20世纪70年代开始发展迅速，特别是进入21世纪以来，以每年8%左右的速度增长。 目前，全国塑料制

3、品年产量为1500万t/a左右。 2.1.3建筑塑料的现状和前景，近年来，我国塑料建材行业加快了研发和普及的步伐，技术水平稳步提高，特别是塑料型材、管材已进入稳定成熟的成长期。 随着中国房地产业的快速增长，国家对基础设施的投入增大，中国塑料建材已经成为塑料行业中仅次于包装的第二大支柱产业，年均增速超过15%。 目前，塑料建材产业已经成为我国重要的经济增长点，国家也给予了很多政策支持。2.1.3建筑塑料的发展现状和前景，合成树脂：合成树脂是塑料的主要成分，其质量占塑料的40以上，在塑料中发挥胶着作用，决定塑料的硬化性质和工程性质。 2.2建筑塑料的基本成分，添加剂：所谓添加剂，是指塑料的成形容易

4、、塑料的使用温度改善、塑料的强度、硬度提高、化学稳定性提高、抗老化性、阻燃性和成本降低等，给塑料带来更好的性能，是添加的各种材料的总称2.2.1常用的树脂、树脂的分类是根据树脂受热时产生的变化对热固性塑料进行分类：塑料成型后不能再加热，只能成型一次热塑性塑料：塑料成型后可以反复加热，根据树脂的合成方法对聚合物进行分类的反应过程中缩合物(缩聚)塑料：两个以上不同的分子化合时，释放出水或其他简单的物质，生成与原分子完全不同的生成物，称为缩合物。聚氯乙烯塑料(PVC )、PVC是聚合了氯乙烯单体的头尾结、不规则分布、支链度低的热塑性树脂。 其结构式为，PVC分子中含有CCl的极性键，分子间具有较强的

5、键合力，因此质硬，具有较高的机械强度，结晶度仅为5%至10%。 根据聚氯乙烯塑料(PVC )、PVC树脂分类a增塑剂的配合量，可以得到软、硬两种聚氯乙烯塑料。 柔软的聚氯乙烯塑料：柔软，有一定的弹性，能制作地板材料和装饰材料。 此外，还可制作门窗框和止水带，可用于防水工程的变形缝隙，硬质聚氯乙烯塑料：具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，焊接容易，可粘接加工。 b是根据PVC的生产方法用悬浮法生产的粉状树脂和乳液法生产的糊状树脂，氯乙烯塑料(PVC )，PVC具有一般的非晶聚合物三种力学状态，非晶高分子在不同的温度条件下具有不同的形态：玻璃状态、高弹状态、粘流状态。 玻璃化温

6、度低于室温的叫橡胶，高于室温的叫塑料。 聚氯乙烯塑料(PVC )、表2.1非晶聚合物力学三态特征、聚氯乙烯塑料(PVC )、PVC性能：a化学稳定性、b热稳定性、c耐老化性能、d加工性能、聚乙烯塑料(PE )、HDPE :低压PE、密度0.99 聚乙烯塑料(PE )、PE的性能：a化学稳定性、b阻燃性、c耐老化性能、d电气性能、聚丙烯塑料(PP )、PP的分类、PP的性能、a化学稳定性b物理机械性能c耐老化性能d热性能、随机PP的熔融粘度低、低温脆性及长期蠕变性大等限制在配管制品中的使用，但为了克服上述缺陷，PP-H (一型) :在PP中加入适量的耐冲击改性剂进行混合，PP-B (二型)有机玻

7、璃的机械强度高，耐腐蚀性、耐候性、耐寒性和绝缘性好，成形加工容易。 缺点是质地脆，不耐磨，价格高，可用于制作室内隔墙工作、天窗、装饰板及招牌等。 ABS塑料： ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料，由以丙烯一心(a )、丁二烯(b )和苯乙烯(s )为基础的三种成分组成。 ABS塑料可以制作带有花纹的塑料装饰板等。 聚苯乙烯(PS ) :聚苯乙烯是无色透明的类似玻璃的塑料。 聚苯乙烯在建筑中主要用于生产泡沫绝热材料、透光材料等产品。 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA )在建筑中常用的热塑性塑料的鉴别方法如表2.2所示。 表2.2建筑施工中常用的热塑性塑料的简易识别方法，酚醛树脂(PF )、酚醛树脂通称为电树

8、脂橡胶，以该树脂为主要原料的压制粉称为电木粉。 酚醛树脂由于含有极性羟基，在熔融或溶解状态下对纤维材料的粘接能力强。 可以用纸、棉布、木片、玻璃布等作为填充剂制成强度高的层压塑料。 因为苯酚容易氧化，PF的颜色深，所以产品大多是暗的颜色。 酚醛树脂常用的填充剂有纸浆、木粉、布屑、玻璃纤维和石棉等，不同的填充剂，酚醛树脂的性能也不同。 PF在建筑中多用于胶合板、纸质装饰层压板等的生产。 环氧树脂(EP )、环氧树脂是二酚丙烷(双酚a )及表氯醇在氢氧化钠的催化作用下缩合而成的。 其本身不固化，必须加入固化剂，在室温下放置或加热处理后，形成不溶(熔融)的固体。 固化剂通常使用乙烯多胺邻苯二甲酸酐。

9、由于EP分子含有羟基、醚键、环氧基等极性基团，其突出的性能与各种材料有很强的粘接力，能够牢固地粘接钢筋、混凝土、木材、陶瓷、玻璃和塑料等。 固化后的环氧树脂具有良好的机械性能、电气化性能、耐药性。 不饱和聚酯树脂(UP) UP是分子中含有不饱和双键的线性聚酯，分子质量低，如粘性液体或低熔点固体。 UP的优点是工艺性能良好，具有多功能性。 其缺点是固化时收缩率大，加工时单体容易挥发，工作条件差。 UP主要用于复合材料制品的制造和各种非强化成形品的制造。 例如卫生器具、人造大理石、塑料涂层地板等。 聚氨酯树脂(PU) PU是通过含异氰酸酯基多异氰酸酯预聚物与含羟基聚醚或聚酯反应而生成的一种聚合物。

10、 PU广泛用于硬质、半硬质、软质发泡塑料、塑料、弹性体、人造皮革、涂料和粘合剂等，其中用于绝热的发泡塑料使用量最多，其次是涂料。 2.2.2常用助剂、助剂的作用：改善成型工艺性能改善产品的使用性能，降低成本。 (1)助剂必须与聚合物具有良好的相容性；(2)助剂必须符合加工条件；(3)助剂必须具有良好的耐久性；(4)助剂必须满足产品的性能要求和适合产品使用的环境条件；(5)注意助剂配方中的协同效应和对抗作用。 2.2.2常用助剂，(1)增塑剂、增塑剂是指降低塑料的熔融粘度和熔融温度，增加塑性和流动性，使加工成形变得容易，使产品具有柔软性，减少脆性的添加剂。 1 )对增塑剂的要求是与树脂的相容性好

11、、增塑效率高的：增塑剂改变塑料制品的性能的程度，增塑效率用改变树脂的一定量的物性时需要的增塑剂的量表示，一般以DOP为基体100。 常用增塑剂的增塑效率DBP0.92、DOP1.0、DOA0.91、DOS0.94、磷酸三甲酯1.12、磷酸三(二甲酯)1.08、环氧硬酯酸丁酯0.89、环氧硬酯酸辛酯0.92 1 )是指对增塑剂的要求、增塑效果持续(耐久性好)、增塑剂在增塑制品中持续存在的能力。 主要包括耐迁移性、耐萃取性及耐挥发性。 耐迁移性：增塑剂的迁移中，增塑剂从产品内部渗出到外部表层，增塑剂从产品内部渗出到外部表层这两个方面的第二个方面是，增塑剂向与其接触的固体转移。 增塑剂的迁移性与其相

12、容性、分子量、结构、极性基等因素有关。 耐萃取性：指增塑剂接触的液体介质中扩散的倾向。 就耐油、耐溶剂性而言，非极性烷基所占比重大的增塑剂的耐提取性差，苯基、酯基及支链度高的增塑剂的耐提取性优异。 1 )对增塑剂的要求，增塑效果持续(耐久性好)，耐挥发性：增塑剂受热后从产品表面向空气中扩散的倾向。 增塑剂的挥发性与其分子量有关，一般分子量越小挥发性越大。 从分子结构来看，直链烷基结构比支链烷基结构的增塑剂的耐挥发性优异，分子内含有环状等大体积基团的增塑剂的耐挥发性优异。 2 )增塑剂的分类按化学组成分类为邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、石油磺酸苯酯、磷酸酯、聚酯、环氧化合物等。 按相溶性分为主增

13、塑剂和次(辅)增塑剂。 按结构分为单体型和聚合型。 按应用性能分为耐寒型、耐热型、耐候型、阻燃型、光热型及抗菌型等。 按溶解性的强弱分为溶剂型和非溶剂型。 按卫生指标分为有毒、低毒、无毒3种。 3 )增塑剂的增塑作用，增塑剂作用，4 )增塑剂的作用机理，塑料的增塑有内增塑和外增塑两种。无极性增塑剂的作用机理，4 )增塑剂的作用机理，极性增塑剂的作用机理，5)PVC中增塑剂的作用机理，PVC为极性聚合物，由于分子间作用力大，具有高刚性。 增塑剂的作用机制是降低分子间的作用，a隔离作用增塑剂与PVC的相容性好，可以考虑溶解或膨润PVC 3种方式。 增塑剂分子处于大分子之间，可以减弱分子间的作用力，起到隔离的作用。 b遮蔽作用增塑剂分子中的无极性基遮蔽聚合物中的极性基，极性基间的作用力的作用也减弱。 c键作用增塑剂的极性与聚合物的极性基团结合，破坏原聚合物分子间的极性作用力。 (2