土木工程材料0第7章建筑塑料与有机粘合剂.ppt

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土木工程材料土木工程材料第第77章章建筑塑料与有机粘合剂建筑塑料与有机粘合剂7.17.17.17.1高分子化合物的基本知识高分子化合物的基本知识高分子化合物的基本知识高分子化合物的基本知识7.1.17.1.1基本概念基本概念分子量分子量分子组成分子组成一般为一般为101044101066CHCH22CHCH22nn聚乙烯：

聚乙烯：

nn聚合度，几十至上万聚合度，几十至上万乙烯单体：

乙烯单体：

CHCH22CHCH22例：

例：

由许多相同的、简单的由许多相同的、简单的结构单元结构单元通过通过共价键共价键（有些以离子键有些以离子键）有规律地重复连接而成。

有规律地重复连接而成。

777711112222聚合物的分类与命名聚合物的分类与命名聚合物的分类与命名聚合物的分类与命名11分类分类按来源分按来源分按用途分按用途分名称名称特点特点主要品种主要品种橡胶橡胶在低应力下可达很大可逆应变在低应力下可达很大可逆应变伸长率可达到伸长率可达到500%1000丁基橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶乙丙橡胶纤维纤维高抗形变的聚合物高抗形变的聚合物伸长率低于伸长率低于10%50尼纶、涤纶、锦纶、尼纶、涤纶、锦纶、腈纶等腈纶等塑料塑料介于纤维与橡胶之间介于纤维与橡胶之间PVC、环氧树脂、环氧树脂纤维纤维硬质塑料硬质塑料软塑料软塑料橡胶橡胶图图7-17-1典型橡胶、纤维、塑料的应力应变曲线典型橡胶、纤维、塑料的应力应变曲线应变应变应应力力7.1.37.1.37.1.37.1.3聚合物的结构与性能特点聚合物的结构与性能特点聚合物的结构与性能特点聚合物的结构与性能特点1.1.聚合物的结构聚合物的结构（11）聚合物的分子结构）聚合物的分子结构11）链组成）链组成22）构型）构型直链直链支链支链交联成网状交联成网状体型聚合物体型聚合物热塑性聚合物热塑性聚合物热固性聚合物热固性聚合物线型聚合物线型聚合物CCCCCCCCC全同立构聚丙烯全同立构聚丙烯CCCCCCCCC无规立构聚丙烯无规立构聚丙烯CCCCCCCCC间同立构聚丙烯间同立构聚丙烯

（2）

（2）聚合物的聚集态结构聚合物的聚集态结构分类分类：

晶态结构晶态结构缨状胶束模型缨状胶束模型非晶态结构非晶态结构无规线团模型无规线团模型液晶结构液晶结构取向态结构取向态结构织态结构或共混物结构织态结构或共混物结构22聚合物的物理状态及性能特点聚合物的物理状态及性能特点聚合物的物理状态及性能特点聚合物的物理状态及性能特点（11）非晶聚合物）非晶聚合物图图7-6v玻璃态玻璃态v高弹态高弹态v粘流态粘流态塑料塑料的使用状态的使用状态橡胶橡胶的使用状态的使用状态聚合物成型时聚合物成型时的状态的状态

（2）结晶聚合物）结晶聚合物TT熔点熔点图图7-77-7完全结晶聚合物温度完全结晶聚合物温度-形变曲线形变曲线11分子量低分子量低21温度温度TTTgTmTf形形变变结晶态结晶态高弹态高弹态粘流态粘流态结晶态结晶态粘流态粘流态；结晶态结晶态高弹态高弹态粘流态粘流态22分子量高分子量高塑料的老化塑料的老化塑料的老化塑料的老化定义：

定义：

老化过程：

分子的交联、分子的裂解。

老化过程：

分子的交联、分子的裂解。

老化现象老化现象：

11）老化过程以交联为主老化过程以交联为主塑料便失去弹性，变硬变脆，出现龟裂现象；塑料便失去弹性，变硬变脆，出现龟裂现象；22）如果老化以裂解为主如果老化以裂解为主塑料便失去刚性，变软发粘，出现蠕动现象。

塑料便失去刚性，变软发粘，出现蠕动现象。

分子的交联：

分子的交联：

线型结构线型结构体型结构的过程；体型结构的过程；分子的裂解：

分子的裂解：

分子链发生断裂，分子量降低。

分子链发生断裂，分子量降低。

在使用条件（阳光、氧、热等）作用下，塑料在使用条件（阳光、氧、热等）作用下，塑料中聚合物的组成和结构发生变化，致使塑料性中聚合物的组成和结构发生变化，致使塑料性质恶化，这种现象称为质恶化，这种现象称为老化老化。

种类种类应用应用原材料原材料薄膜薄膜防水材料防水材料,墙纸墙纸聚乙烯聚乙烯,聚丙烯聚丙烯,聚氯乙稀聚氯乙稀薄板薄板地板地板聚氯乙稀聚氯乙稀,聚苯乙烯聚苯乙烯,聚丙烯聚丙烯异型板材异型板材护墙板护墙板,屋面板屋面板聚氯乙稀聚氯乙稀,聚氨酯聚氨酯,聚苯乙烯聚苯乙烯,玻璃钢玻璃钢管材管材给排水管道给排水管道聚氯乙稀聚氯乙稀,聚丙烯聚丙烯,聚乙烯聚乙烯,ABS,ABS,玻璃钢玻璃钢异型材异型材门窗门窗,室内隔断室内隔断聚氯乙稀聚氯乙稀,聚氨酯聚氨酯,玻璃钢玻璃钢泡沫塑料泡沫塑料绝热材料绝热材料聚氨酯聚氨酯,聚苯乙烯聚苯乙烯,脲醛树脂脲醛树脂,酚醛树脂酚醛树脂模制品模制品五金五金,洁具洁具,管件管件聚氯乙稀聚氯乙稀,聚丙烯聚丙烯,ABS,ABS,尼龙尼龙,脲醛树脂脲醛树脂,玻璃钢玻璃钢溶液乳液溶液乳液涂料涂料,粘合剂粘合剂聚醋酸乙烯脂聚醋酸乙烯脂,丙烯酸脂丙烯酸脂,环氧树脂环氧树脂,聚氨酯聚氨酯,有机硅有机硅复合板材复合板材墙体墙体,屋面材料屋面材料聚氯乙稀聚氯乙稀,聚氨酯聚氨酯,聚苯乙烯聚苯乙烯,玻璃钢玻璃钢格子结构格子结构单元建筑单元建筑,卫生间卫生间聚氯乙稀聚氯乙稀,玻璃钢玻璃钢7.27.27.27.2合成高分子材料在土木工程中的应用合成高分子材料在土木工程中的应用合成高分子材料在土木工程中的应用合成高分子材料在土木工程中的应用7.2.27.2.2建筑中常用的塑料制品建筑中常用的塑料制品部分建筑塑料制品部分建筑塑料制品11、门窗、门窗22、管材、管件、管材、管件材料：

材料：

PVCPVC中空异型材中空异型材特点：

特点：

绝热、隔声、耐久绝热、隔声、耐久材料：

材料：

PVCPVC特点：

特点：

表面光滑，流体阻力小；表面光滑，流体阻力小；耐腐蚀，寿命长，且不污染水质；耐腐蚀，寿命长，且不污染水质；塑料管材与镀锌铁管使用两年的对比塑料管材与镀锌铁管使用两年的对比例例7-17-1有机高分子材料的特性是什么？

有机高分子材料的特性是什么？

解：

密度小解：

密度小l有有机机高高分分子子材材料料的的密密度度较较小小，一一般般为为00882222g/cmg/cm33，是是一一种种轻轻质质建建筑筑材材料料，这这也也是是它它在在土土木木建建筑工程中的优点之一。

筑工程中的优点之一。

力学性能好力学性能好l常常温温下下大大部部分分有有机机高高分分子子材材料料的的韧韧性性良良好好，其其中中有有许许多多强强度度较较高高，有有些些变变形形能能力力很很强强，使使其其在在工工程的某些部位可取代脆性很强的无机材料。

程的某些部位可取代脆性很强的无机材料。

耐水性和耐湿性好耐水性和耐湿性好l多多数数有有机机高高分分子子材材料料憎憎水水性性很很强强，有有良良好好的的防防水水和和防防潮潮性性，是是土土木木建建筑筑工工程程中中最最常常用用的的防防水水材材料料。

工工程程中中常常通通过过选选择择材材料料的的品品种种和和厚厚度度来来满满足足不不同同的防水要求。

的防水要求。

耐腐蚀性好耐腐蚀性好l多多数数有有机机高高分分子子材材料料结结构构十十分分稳稳定定，对对酸酸、碱碱、盐盐等等介质的耐腐蚀性优于普通无机建筑材料。

介质的耐腐蚀性优于普通无机建筑材料。

加工性好且使用方便加工性好且使用方便l有有机机高高分分子子材材料料可可采采用用多多种种加加工工工工艺艺，可可塑塑制制成成各各种种形形状状、厚厚度度不不同同的的产产品品；有有的的经经溶溶剂剂稀稀释释后后可可现现场场施施工操作，能适应工程的不同需要。

工操作，能适应工程的不同需要。

耐高温和大气稳定性差耐高温和大气稳定性差l多多数数有有机机高高分分子子材材料料高高温温下下易易产产生生软软化化、分分解解或或燃燃烧烧等等变变化化，失失去去工工程程性性质质。

在在阳阳光光（特特别别是是紫紫外外线线）、热热、氧氧及及水水蒸蒸气气的的作作用用下下，有有机机高高分分子子材材料料的的组组成成及及内内部部结结构构会会不不断断老老化化，使使其其不不断断变变脆脆甚甚至至开开裂裂，性性能能逐渐恶化而失去原有的工程性质。

逐渐恶化而失去原有的工程性质。

对人和环境的健康有不良影响对人和环境的健康有不良影响l有有机机高高分分子子材材料料在在生生产产、施施工工及及使使用用过过程程中中可可能能释释放放出挥发性有机物，对人和环境的健康有不良影响。

出挥发性有机物，对人和环境的健康有不良影响。

l例例7-27-2塑塑料料的的主主要要组组成成有有哪哪些些？

其其作作用用如如何？

何？

l解解l塑塑料料的的主主要要组组成成有有合合成成树树脂脂、填填充充料料、增增塑塑剂剂和和固固化化剂剂等等。

树树脂脂在在塑塑料料中中起起胶胶结结作作用用，并并决决定定塑塑料料的的硬硬化化性性质质和和工工程程性性质质和和应应用用；填填充充料料主主要要起起提提高高强强度度、硬硬度度、刚刚度度及及耐耐热热性性等等，同同时时也也为为了了减减小小收收缩缩和和降降低低造造价价；增增塑塑剂剂改改善善塑塑料料加加工工工工艺艺性性能能，降降低低压压力力和和温温度度，还还可可以以改改善善塑塑料料的的韧韧性性、塑塑性性和和柔柔顺顺性性等等；固固化化剂剂使使线线型型高高聚聚物物交交联为体型高聚物，从而具有热固性。

联为体型高聚物，从而具有热固性。

l例例7-37-3常常用用建建筑筑塑塑料料有有几几种种？

其其特特性性和和用用途途是什么？

是什么？

l解解l建筑上常用塑料有以下几种：

建筑上常用塑料有以下几种：

l（）聚聚乙乙烯烯塑塑料料。

是是由由聚聚乙乙烯烯树树脂脂聚聚合合而而成成。

按按聚聚合合方方法法分分为为高高压压、中中压压、低低压压三三种种，为为白白色色半半透透明明材材料料，具具有有优优良良的的电电绝绝缘缘性性能能和和化化学学稳稳定定性性，但但机机械械强强度度不不高高，质质地地较较柔柔韧韧，不不耐耐高高温温。

在在建建筑筑上上主主要要制制成成管管子子或或作作水水箱箱，用用于于排排放放或或贮贮存存冷冷水水；制制成成薄薄膜膜用用于于防防潮潮、防防水水工工程程，或或作作绝绝缘缘材材料料。

聚聚乙乙烯由石油裂解分离而得，材料来源丰富。

烯由石油裂解分离而得，材料来源丰富。

l（）聚聚氯氯乙乙烯烯塑塑料料。

是是一一种种通通用用塑塑料料，由由聚聚氯氯乙乙烯烯树树脂脂加加入入增增塑塑剂剂填填料料、颜颜料料和和其其它它附附加加剂剂等等制制成成各各色色半半透透明明、不不透透明明的的塑塑料料。

按按加加入入不不同同量量的的增增塑塑剂剂，可可制制得得硬硬质质或或软软质质制制品品。

它它的的使使用用温温度度范范围围为为-15-155555，化化学学稳稳定定性性好好，可可耐耐酸酸、碱碱盐盐的的腐腐蚀蚀，并并耐耐磨磨，具具有有消消声声、减减震震功功用用，其其抗抗弯强度大于弯强度大于60MPa60MPa。

l（）酚酚醛醛塑塑料料。

酚酚醛醛树树脂脂是是酚酚类类和和醛醛类类结结合合而而成成的的，有有热热塑塑料料和和热热固固性性两两类类，具具有有耐耐热热、耐耐湿湿、耐耐化化学学侵侵蚀蚀和和电电绝绝缘缘等等性性能能。

颜颜色色有有棕棕色色和和黑黑色色两两种种，但但较较脆脆，不不耐耐撞撞击击。

在在建建筑筑工工程程中中主主要要用用作作电电木木粉粉、玻璃钢、层压板等。

玻璃钢、层压板等。

l（）聚甲基丙烯酸甲酯塑料。

聚甲基丙（）聚甲基丙烯酸甲酯塑料。

聚甲基丙烯酸甲酯是由丙酮、氰化物和甲醇反应、烯酸甲酯是由丙酮、氰化物和甲醇反应、聚合而成。

在不加其它组分时制成的塑料聚合而成。

在不加其它组分时制成的塑料具有高度透明性，在建筑上制成采光用的具有高度透明性，在建筑上制成采光用的平板或瓦楞板（亦称有机玻璃），在树脂平板或瓦楞板（亦称有机玻璃），在树脂中加入颜料、染料、稳定剂和填充料，可中加入颜料、染料、稳定剂和填充料，可挤压或模塑制成表面光洁的建筑制品，用挤压或模塑制成表面光洁的建筑制品，用玻璃纤维增强的树脂可制成浴缸等卫生用玻璃纤维增强的树脂可制成浴缸等卫生用品。

品。

l例例7-47-4胶粘剂的主要组成有哪些？

其作用如何？

胶粘剂的主要组成有哪些？

其作用如何？

l解解