工程材料第十章

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1、第十章：合成高分子材料第一节：高分子化合物的基本知识第二节：建筑塑料第三节：建筑胶黏剂第四节：建筑涂料高分子合成材料 合成高分子材料是指由人工合成的高分子化合物为基础所组成的材料。合成高分子材料有许多优良的性能，如密度小，比强度大，弹性高，电绝缘性能好，耐腐蚀，装饰性能好等。合成高分子材料在土木工程领域广泛使用，代替了很多传统材料。第一节高分子化合物的基本知识第一节高分子化合物的基本知识 一、高分子化合物的定义一、高分子化合物的定义 高分子化合物又称高分子聚合物（简称高聚物），是组成单元相互多次重复连接而构成的物质。高分子化合物分子量虽然很大，但化学组成比较简单，由许多低分子化合物聚合而成。二

2、、高聚物的结构与性质二、高聚物的结构与性质 1 1 高聚物分子链的形状与性质高聚物分子链的形状与性质按分子几何结构形态分为线型、支链型和体型按热性质可分为:热塑性聚合物和热固性聚合物三：高分子化合物的性质（一）物理力学性质：密度小，导热性很少，电绝缘性好，强度高，消声性好（二）化学及物理化学性质：1：老化，在光，热，大气作用下，高分子化合物的组成和结构发生变化，致使性质如失去弹性，变硬等使用功能 2：耐腐蚀性，一般的高分子化合物对侵蚀性化学物质及蒸汽的作用具有较高的稳定性 3：可燃性及毒性，聚合物一般属于可燃的材料;一般液态状态的聚合物几乎全部有不同程度的毒性，而固化后的聚合物多半是无毒的第二

3、节建筑塑料第二节建筑塑料 塑料是以天然或合成高分子化合物为基体材料，加入适量的填料和添加剂，在高温、高压下塑化成型，且在常温、常压下保持制品形状不变的材料。常用的合成高分子化合物是各种合成树脂。塑料作为土木工程材料有着广阔的前途。如建筑工程常用塑料制品有塑料壁纸、饰面板、塑料地板、塑料门窗、管线护套等；防水和密封材料有塑料薄膜、密封膏、管道、卫生设施等。一、塑料的基本组成1 1 合成树脂合成树脂2 2 填充料填充料3 3 增塑剂增塑剂4 4 固化剂固化剂5 5 着色剂着色剂6 6 稳定剂稳定剂二：塑料的主要性质 塑料具有质轻、比强度高、保温绝热性能好、电绝缘性良好、加工性能好及富有装饰性等优点

4、，也存在易老化、易燃、耐热性差及刚性差等缺点。因此，塑料在建筑上可作为装饰材料，绝热材料，吸声材料，防水与密封材料，管道及卫生洁具 三、常用的建筑塑料三、常用的建筑塑料 1 工程塑料的常用品种工程塑料的常用品种(1)聚乙烯塑料（PE）(2)聚氯乙烯塑料（PVC）(3)聚苯乙烯塑料（PS）(4)聚丙烯塑料（PP）(5)聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）(6)聚酯树脂（PR）(7)酚醛树脂（PF）(8)有机硅树脂（OR）第三节：建筑胶粘剂胶粘剂（又称粘合剂、粘结剂）是一种能在两个物体表面间形成薄膜并能把它们紧密地胶接起来的材料。一：胶黏剂的组成与分类（1）组成：目前使用的合成胶粘剂，大多数是由多种组分物

5、质）组成：目前使用的合成胶粘剂，大多数是由多种组分物质组成，主要有胶料、固化剂、填料和稀释剂等组成。组成，主要有胶料、固化剂、填料和稀释剂等组成。（2）分类（按基料组成成分分类）分类（按基料组成成分分类）一：无机胶：磷酸盐、硼酸盐、硅酸盐等一：无机胶：磷酸盐、硼酸盐、硅酸盐等二：有机胶二：有机胶,天然胶包括：天然胶包括：1 动物胶：骨胶、皮胶、虫胶等动物胶：骨胶、皮胶、虫胶等 2 植物胶：淀粉胶大豆胶等植物胶：淀粉胶大豆胶等 合成胶包括：合成胶包括：1树脂胶：环氧树脂胶、酚醛树脂胶、树脂胶：环氧树脂胶、酚醛树脂胶、聚氨基树脂胶、氨基树脂胶等聚氨基树脂胶、氨基树脂胶等 2橡胶胶：氯丁橡胶胶、丁腈

6、橡胶胶、橡胶胶：氯丁橡胶胶、丁腈橡胶胶、聚硫橡胶胶、硅橡胶胶等聚硫橡胶胶、硅橡胶胶等 3混合型：环氧混合型：环氧丁腈胶、酚醛丁腈胶、酚醛氯氯丁胶等丁胶等第四节 建筑涂料一：建筑涂料的分类与功能一：建筑涂料的分类与功能（一）建筑涂料的分类（一）建筑涂料的分类 建筑涂料的的分类方法很多，常见的按主要成膜物质的化学建筑涂料的的分类方法很多，常见的按主要成膜物质的化学成分分为有机涂料、无机涂料和有机无机复合涂料。其中有机建成分分为有机涂料、无机涂料和有机无机复合涂料。其中有机建筑涂料按涂料的组成分为溶剂型涂料、水溶剂型涂料、水溶性涂筑涂料按涂料的组成分为溶剂型涂料、水溶剂型涂料、水溶性涂料、乳液型涂料

7、等。料、乳液型涂料等。（二）建筑涂料的功能（二）建筑涂料的功能1.保护作用保护作用 料涂于建筑物表面成膜后，使材料与环境中的空气、水分、料涂于建筑物表面成膜后，使材料与环境中的空气、水分、阳光、腐蚀性介质等隔开。避免了直接接触，同时涂膜有一定的阳光、腐蚀性介质等隔开。避免了直接接触，同时涂膜有一定的硬度、强度、耐磨、耐候、耐蚀等性质，可以提高建筑物的耐久硬度、强度、耐磨、耐候、耐蚀等性质，可以提高建筑物的耐久性。性。2.装饰作用装饰作用 建筑涂料装饰的涂层，具有不同的色彩和光泽，它可以带有建筑涂料装饰的涂层，具有不同的色彩和光泽，它可以带有各种填料，再施以不同的施工工艺，形成各种纹理、图案及不

8、同各种填料，再施以不同的施工工艺，形成各种纹理、图案及不同程度的质感，引起美化环境及装饰建筑物的作用。程度的质感，引起美化环境及装饰建筑物的作用。3.其他特殊功能其他特殊功能 建筑涂料除了具有保护、装饰功能外，一些涂料还具有各自建筑涂料除了具有保护、装饰功能外，一些涂料还具有各自的特殊功能，进一步适应各种特殊使用的需要，如防水、防火、的特殊功能，进一步适应各种特殊使用的需要，如防水、防火、吸声隔声、隔热保温、防辐射等。吸声隔声、隔热保温、防辐射等。二：涂料的组成材料建筑涂料的主要组成材料有成膜物质、颜料、溶剂和助剂一：成膜物质一：成膜物质 成膜物质通常称为成膜剂或胶结剂，它是胶结其他组分形成涂

9、膜的主要成膜物质通常称为成膜剂或胶结剂，它是胶结其他组分形成涂膜的主要物质。成膜物质有油料和树脂两类。物质。成膜物质有油料和树脂两类。油料成膜物质有干性油、半干性油和不干性油。油料类成膜物质涂刷后，在空气油料成膜物质有干性油、半干性油和不干性油。油料类成膜物质涂刷后，在空气中很快发生吸氧氧化，液态薄膜很快变成固态薄膜。常用的油料有亚麻中很快发生吸氧氧化，液态薄膜很快变成固态薄膜。常用的油料有亚麻籽油、桐油等。籽油、桐油等。树脂类成膜物质大多数溶于有机溶剂，涂刷具有较好的光泽、弹性、硬度、耐水树脂类成膜物质大多数溶于有机溶剂，涂刷具有较好的光泽、弹性、硬度、耐水性、耐蚀性等性质。常用的树脂有松香

10、、虫胶等天然树脂和酚醛、聚乙性、耐蚀性等性质。常用的树脂有松香、虫胶等天然树脂和酚醛、聚乙烯醇、丙烯酸等合成树脂。烯醇、丙烯酸等合成树脂。二：颜料二：颜料颜料是构成涂膜的组分之一，但不能单独成膜，称作次要成膜物质。颜料在涂料颜料是构成涂膜的组分之一，但不能单独成膜，称作次要成膜物质。颜料在涂料中的主要作用是使涂膜着色并赋予涂膜遮盖力。中的主要作用是使涂膜着色并赋予涂膜遮盖力。常用的无机颜料有氧化铁黄、氧化铁红、铁白等；常用的有机颜料有酞菁蓝、酞常用的无机颜料有氧化铁黄、氧化铁红、铁白等；常用的有机颜料有酞菁蓝、酞菁绿等。菁绿等。三：溶剂三：溶剂溶剂主要起稀释作用，又称稀释剂。在涂料中加入溶剂的

11、主要目的是为了调整涂溶剂主要起稀释作用，又称稀释剂。在涂料中加入溶剂的主要目的是为了调整涂料的稠度，使之便与施工，同时溶剂还以提高涂料的渗透能力，改善粘料的稠度，使之便与施工，同时溶剂还以提高涂料的渗透能力，改善粘结性能。涂料中常用的溶剂有水、香蕉水、松香水、汽油和乙醇等。结性能。涂料中常用的溶剂有水、香蕉水、松香水、汽油和乙醇等。四：助剂四：助剂涂料中加入少量的助剂可改善涂料的某些性能，助剂按功能分为催干剂、增塑剂、涂料中加入少量的助剂可改善涂料的某些性能，助剂按功能分为催干剂、增塑剂、稳定剂、乳化剂、消泡剂等。稳定剂、乳化剂、消泡剂等。三：常用的有机建筑涂料（1）溶剂型涂料它是以合成树脂作

12、为成膜加入适量的有机溶剂作为稀释剂，再加入颜料，填料等辅助材料制成的一种挥发性涂料。这类涂料是由于溶剂挥发，成膜物质形成连续状薄膜而成膜。常用的有聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、氯乙烯共聚树脂、聚氨酯、氯化橡胶、丙烯酸类等。这类涂料可用于内、外墙及地面等建筑部位。（2）水溶性涂料它是以溶于水的树脂为成膜物质掺入一点的颜料、填料等配制而成。这类涂料涂刷后，随水分蒸发而逐渐成膜。常用的有聚乙烯醇水玻璃涂料、聚乙烯醇缩甲醛涂料等。这类涂料常用于室内墙面及顶棚等建筑部位。（3）乳液型涂料它是以合成树脂以微粒分散于含有乳化剂的水中构成乳液，加入颜料及助剂而成。这类涂料涂刷后，水分蒸发，成膜物质微粒互相靠近，逐渐连成连续状薄膜而形成涂膜。常用的有聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸乳液等。这类涂料常用于内、外墙面及顶棚等建筑部位。