2014土木工程材料第七章建筑塑料与有机粘合剂.pptxVIP

土木工程材料 Civil engineering materials兰州大学土木工程与力学学院焦贵德 主讲第七章 建筑塑料与有机粘合剂7.1概述 7.1.1 高分子化合物的概念 高分子化合物，又称高分子聚合物，简称高聚物。是由许多低分子化合物作为组成单元，多次相互重复连接聚合而成的物质。如：聚乙烯结构为：…CH2—CH2…CH2—CH2…缩写 [ CH2—CH2 ]n乙烯称为：单体；最小重复结构单元，—CH2—CH2—称为：链节；n称为：聚合度。特点：分子量很大，化学组成比较简单。 7.1.2 合成高分子材料的分子特征 1. 分类线型无支链结构聚合物：聚苯乙烯(PS)、高密度聚乙烯(HDPE) 。线型带支链结构聚合物：低密度聚乙烯(LDPE)、聚醋酸乙烯(PVAC)等。 线型聚合物：有长链、支链 按链节在空间排列的几何形状分 特点：在一定溶剂中可溶解、软化、甚至熔化 线型大分子间相互交联成网状三维结构，有酚醛树脂(PF)、不饱和聚脂(UP)、环氧树脂(EP)、脲醛树脂(UF)等。 体型聚合物 特点：成型后再加热，不软化，也不能流动 聚合物结构分类线形结构——呈现“一维”链式结构；支链形结构——在主链上“结出”侧链的结构；交联形结构——呈现“三维”体型结构. 2. 合成高分子材料的性能特点性能优点：(1)优良的加工性能 (2)质轻 (3)导热系数小 (4)化学稳定性较好 (5)电绝缘性好。(6)功能的可设计性强(7)出色的装饰性能 性能缺点：(1)易老化 (2)可燃性及毒性 (3)耐热性差 7.2 土木工程中的高分子材料 7.2.1 建筑塑料1.建筑塑料的基本组成 (1)合成树脂 (2)添加剂 目的：为了改善塑料的某些性能。不同塑料所加入的添加剂不同，常用的添加剂类型有： ① 填料 ② 增塑剂 ③ 其他添加剂 7.2 土木工程中的高分子材料 7.2.1 建筑塑料 一、建筑塑料的基本组成1、合成树脂 是塑料的基本组成材料（含量约为30-60%），在塑料中起胶结作用，能将其他的材料牢固的胶结在一起。按生产时化学反应的不同，合成树脂分聚合树脂（如聚乙烯、聚氯乙烯等）和缩聚树脂（如酚醛、环氧聚脂），按受热时性能改变的不同，又分为热塑性树脂和热固性树脂。2、填料 也称填充剂，能增强塑料的性能，如纤维填充剂等的加入，可提高强度，石棉的加入可提高塑料的耐热性。云母的加入可提高塑料的电绝缘性等。3、增塑剂 主要为酯类和酮类，与树脂混合不发生化学反应。仅能提高混和物弹性、粘性、可塑性、延伸率，改进低温脆性和增加柔性、抗振性等。增塑剂能降低塑料制品的机械性能和耐热性等。 4、固化剂 又称硬化剂，其作用是在聚合物中生成横跨键，使分子交联，由受热可塑的线型结构，变成体型的热稳定结构。不同的树脂的固化剂不同。5、着色剂 一般为有机染料或无机颜料。要求色泽鲜明，着色力强，分散性好，耐热耐晒，与塑料结合牢靠。在成型加工温度下不变色、不起化学反应，不因加入着色剂而降低塑料性能。 5、其它添加剂 在塑料里加入金属微粒如银、铜等就可制成导电塑料。加入一些磁铁粉，就制成磁性塑料。加入特殊的化学发泡剂就可制成泡沫塑料。掺入放射性物质与发光物质，可制成发光塑料。加入香醇类可制成发生香味的塑料。当然为了阻止塑料燃烧具有自熄性，还加入阻燃剂。还有抗静电剂、防霉剂等。 二、塑料的主要性质 它作为建筑材料使用具有很多特征，它不仅能代替传统材料，而且具有传统材料所不具备的性能。1、塑料的密度小，比强度高 ：它只有钢材的1/5、混凝土的1/3，铝的1/2，不仅能减轻施工的劳动强度，而且大大减轻了建筑物的自重。比强度远高于混凝土、水泥，接近或超过钢材。2、加工性能好3、导热系数小4、装饰性能优异5、具有多功能性 6、经济性缺点：耐热性差、易燃，易老化，热膨胀性大，刚度小三、常用的建筑塑料一、聚氯乙烯塑料（PVC） 它是由氯乙烯单体聚合而成。其化学稳定性好，抗老化性能好，但耐热性差，通常的使用温度为60-80度以下。根据增塑剂的掺量不同，可制得软、硬两种聚氯乙烯塑料。软聚氯乙烯塑料很柔软，有一定的弹性，可以做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，可进行粘结加工。多用做百叶窗、各种板材、楼梯扶手、波形瓦、门窗框、地板砖、给排水管。 二、聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA） 聚甲基丙烯酸甲脂又称有机玻璃，是透光率最高的一种塑料，因此可代替玻璃，而且不易破碎，但其表面硬度比无机玻璃差，容易划伤。如果在树脂中加入颜料、稳定剂和填充料，可加工成各种色彩鲜艳、表面光洁的制品。有机玻璃机械强度较高、耐腐蚀性、耐气候性、抗寒性和绝缘性均较好，成型加工方便。缺点是质脆，不耐磨、价格较