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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土木工程材料第7章建筑塑料与有机粘合剂,7.1高分子化合物的基本知识,7.1.1基本概念分子量分子组成,一般为104106,由许多相同的、简单的结构单元通过共价键（有些以离子键）有规律地重复连接而成。

712聚合物的分类与命名,1分类按来源分按用途分,纤维,硬质塑料,软塑料,橡胶,图7-1典型橡胶、纤维、塑料的应力应变曲线,应变,应力,7.1.3聚合物的结构与性能特点,1.聚合物的结构

（1）聚合物的分子结构1）链组成2）构型,直链支链交联成网状,体型聚合物,

（2）聚合物的聚集态结构分类：

晶态结构缨状胶束模型非晶态结构无规线团模型液晶结构取向态结构织态结构或共混物结构,2聚合物的物理状态及性能特点,

（1）非晶聚合物,图7-6,玻璃态高弹态粘流态,塑料的使用状态橡胶的使用状态聚合物成型时的状态,

（2）结晶聚合物,T熔点,图7-7完全结晶聚合物温度-形变曲线,1分子量低,2,1,温度T,Tg,Tm,Tf,形变,结晶态,高弹态,粘流态,结晶态粘流态；结晶态高弹态粘流态,2分子量高,塑料的老化,定义：

老化过程：

分子的交联、分子的裂解。

老化现象：

1）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；2）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。

分子的交联：

线型结构体型结构的过程；分子的裂解：

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，这种现象称为老化。

7.2合成高分子材料在土木工程中的应用,7.2.2建筑中常用的塑料制品,部分建筑塑料制品1、门窗,2、管材、管件,材料：

PVC中空异型材特点：

绝热、隔声、耐久,材料：

PVC特点：

表面光滑，流体阻力小；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,例7-1有机高分子材料的特性是什么？

解：

密度小有机高分子材料的密度较小，一般为0822g/cm3，是一种轻质建筑材料，这也是它在土木建筑工程中的优点之一。

力学性能好常温下大部分有机高分子材料的韧性良好，其中有许多强度较高，有些变形能力很强，使其在工程的某些部位可取代脆性很强的无机材料。

耐水性和耐湿性好多数有机高分子材料憎水性很强，有良好的防水和防潮性，是土木建筑工程中最常用的防水材料。

工程中常通过选择材料的品种和厚度来满足不同的防水要求。

耐腐蚀性好多数有机高分子材料结构十分稳定，对酸、碱、盐等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有机高分子材料可采用多种加工工艺，可塑制成各种形状、厚度不同的产品；有的经溶剂稀释后可现场施工操作，能适应工程的不同需要。

耐高温和大气稳定性差多数有机高分子材料高温下易产生软化、分解或燃烧等变化，失去工程性质。

在阳光（特别是紫外线）、热、氧及水蒸气的作用下，有机高分子材料的组成及内部结构会不断老化，使其不断变脆甚至开裂，性能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有机高分子材料在生产、施工及使用过程中可能释放出挥发性有机物，对人和环境的健康有不良影响。

例7-2塑料的主要组成有哪些？

其作用如何？

解塑料的主要组成有合成树脂、填充料、增塑剂和固化剂等。

树脂在塑料中起胶结作用，并决定塑料的硬化性质和工程性质和应用；填充料主要起提高强度、硬度、刚度及耐热性等，同时也为了减小收缩和降低造价；增塑剂改善塑料加工工艺性能，降低压力和温度，还可以改善塑料的韧性、塑性和柔顺性等；固化剂使线型高聚物交联为体型高聚物，从而具有热固性。

例7-3常用建筑塑料有几种？

其特性和用途是什么？

解建筑上常用塑料有以下几种：

（）聚乙烯塑料。

是由聚乙烯树脂聚合而成。

按聚合方法分为高压、中压、低压三种，为白色半透明材料，具有优良的电绝缘性能和化学稳定性，但机械强度不高，质地较柔韧，不耐高温。

在建筑上主要制成管子或作水箱，用于排放或贮存冷水；制成薄膜用于防潮、防水工程，或作绝缘材料。

聚乙烯由石油裂解分离而得，材料来源丰富。

（）聚氯乙烯塑料。

是一种通用塑料，由聚氯乙烯树脂加入增塑剂填料、颜料和其它附加剂等制成各色半透明、不透明的塑料。

按加入不同量的增塑剂，可制得硬质或软质制品。

它的使用温度范围为-1555，化学稳定性好，可耐酸、碱盐的腐蚀，并耐磨，具有消声、减震功用，其抗弯强度大于60MPa。

（）酚醛塑料。

酚醛树脂是酚类和醛类结合而成的，有热塑料和热固性两类，具有耐热、耐湿、耐化学侵蚀和电绝缘等性能。

颜色有棕色和黑色两种，但较脆，不耐撞击。

在建筑工程中主要用作电木粉、玻璃钢、层压板等。

（）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、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品。

例7-4胶粘剂的主要组成有哪些？

其作用如何？

解胶粘剂的主要组成有合成树脂、固化剂或交联剂、填料及稀释剂等。

合成树脂主要起粘结作用；固化剂或交联剂主要使线型分子结合或交联成为体型的热固性的树脂或网型的弹性体（即橡胶）；填料主要起减少收缩和热膨胀性及降低成本等作用；稀释剂为调节粘结剂的粘度，便于使用操作而加入的有机溶剂，以改善工艺性能，增加涂敷湿润性等。

常用的建筑粘结剂有环氧树脂粘结剂、聚氨脂粘结剂、不饱和聚酯树脂粘结剂、酚醛树脂、糠醛树脂粘结剂、氯丁橡胶粘结剂、丁腈橡胶粘结剂等。

一、名词解释热塑性聚合物、热固性聚合物、塑料的老化二、选择1聚氯乙烯属于（）热塑性聚合物热固性聚合物2.塑料的最主要成分是（）。

树脂橡胶纤维固化剂基料3.建筑中最常用的塑料制品有（）。

（多选题）a塑料墙纸b塑料地板c塑料地毯d塑料门窗e塑料板材、管材,a,a,abcde,1.聚合物的老化主要是由于分子发生了（）或（）两类化学反应，其结果是使塑料（）或（）。

2.塑料由（）（）（）（）（）（）等组成；胶粘剂由（）（）（）（）（）（）等组成。

3.加聚物的结构大多为（）型或（）型，它属于（）性聚合物；缩聚物的结构大多为（）型，属于（）性聚合物。

4.聚合物分子量很大，但化学组成却比较简单，是由简单的（）以重复的方式连接起来形成分子链或空间网的。

交联,裂解,失去弹性，变硬变脆，出现龟裂现象,失去刚性，变软发粘，出现蠕动现象,树脂,填充剂,增塑剂,稳定剂,润滑剂,固化剂,基料,固化剂,填料,增韧剂,稀释剂,改性剂,线,支链,热塑,体,热固,结构单元,三、填空题,5.组成大分子链的链节在空间排列的几何形状有（）（）和（）三种。

6在结晶聚合物中存在着（）和（）7结晶的（）性，以及（）和（）并存，是晶态聚合物在结构上的重要特性。

8随着温度的变化，非晶态聚合物可呈现（）（）（）三种物理状态；当聚合物处于（）时，将发生不可逆的流动变形成塑性变形。

9塑料中的聚合物在制品成型阶段处于（）状态，而在使用时呈（）。

直链,支链,网状,晶区,非晶区,不完全（不完善）,晶态,非晶态,玻璃态,高弹态,粘流态,粘流态,可塑（粘流态）,固态（玻璃态）,四、判断1.塑料的强度并不高，但其比强度高，远高于水泥混凝土，接近或超过钢材，是一种高强材料。

（）2.热塑性塑料经加热成型，冷却硬化后再经加热还具有可塑性。

（）3.热固性塑料经加热成型，冷却硬化后，此物质即使再经加热也不会软化。

（）4.热塑性塑料的分子结构都是线型或支链型结构，热固性塑料的分子结构都是体型结构。

（）5聚氯乙烯是建筑材料中应用最为普遍的聚合物之一。

（）,对,对,对,对,对,6处于玻璃态的非晶态聚合物，在外力作用下，变形量很小，而且是弹性变形。

（）7橡胶的聚合物处于粘流态，而塑料的聚合物则处于高弹态。

（）8.凡室温下处于高弹态的聚合物都可以用作橡胶。

凡室温下处于玻璃态的聚合物都可以用作塑料。

（）,对,错,对,