土木工程材料 教学课件 ppt 作者 张爱勤 曹晓岩 第七章 合成高分子材料

1、第七章 合成高分子材料,制作人：张爱勤 李晶 菅秀文 山东交通学院土木工程系,学习要求： 重点掌握塑料、胶粘剂、防水材料、建筑密封材料的工程应用。 熟悉塑料、胶粘剂、防水材料、建筑密封材料的组成特性。 了解合成高分子材料的基本知识。,合成高分子材料是指以高分子化合物为基础经 人工合成高分子化合物的各种材料。 第一节 高聚物的基本性质 第二节 塑料 第三节 胶粘剂 第四节 防水材料 第五节 建筑密封材料,第七章 合成高分子材料,第一节 高聚物的基本性质 高聚物是指由不饱和低分子化合物通过加聚或缩聚而成的大分子化合物。,一、高分子化合物的分类 1.按来源分类,天然高分子化合物 合成高分子化合物 半天然高分子化合物,热塑性聚合物 热固性聚合物,2.按分子结构分类,3.按受热变化特点分类,线形聚合物 体形聚合物,4.按制备时的反应类型分类,加聚物高分子化合物 缩聚物高分子化合物,5.按高分子材料的用途分类,塑料 纤维 橡胶,1.物理力学性质 密度较小，一般为0.82.2g/cm3； 比强度高，是极好的轻质高强材料； 力学性质受温度变化的影响很大； 导热性很小，是一种很好的轻质保温隔热材料； 电

2、绝缘性好，是极好的绝缘材料。 2.化学及物理化学性质 （1）老化； （2）耐腐蚀性 3.可燃性及毒性 聚合物一般属于可燃的材料，一般液态的聚合物几乎都有不同程度的毒性，而固化后的聚合物多半是无毒的。,二、高分子化合物的主要性质,塑料是以合成高分子化合物或天然高分子化合物为主要 基料，与其他原料在一定条件下经混炼、塑化成型，在常温 常压下能保持产品形状不变的材料。 一、塑料的组成 1.合成树脂 是塑料的基本组成材料，在塑料中起胶粘剂的作用，在塑 料中的含量约为30%60%。 2.填料 又称填充剂，是绝大多数塑料不可缺少的原料，通常占 塑料组成材料的20%50%。,第二节 塑料,3.增塑剂 可提高塑料加工时的可塑性、流动性以及塑料制品在使用 时的弹性和柔软性，改善塑料的低温脆性等，但会降低塑料的 强度和耐热性。 4.固化剂 又称硬化剂，主要用于热固性树脂中，其作用是使线型高 聚物交联成体型高聚物，从而制得坚硬的塑料制品。,5.着色剂 又称为色料，着色剂的作用是使塑料制品具有鲜艳的 色彩和光泽。着色剂的种类按其在着色介质中或溶解性分 为染料和颜料两大类。 6.稳定剂 为了防止塑料在热、光及其

3、他条件下老化而加入少量 物质称为稳定剂。有抑制或减缓塑料老化、延长塑料使用 寿命的作用。,二、塑料的主要特性 1.塑料的主要优点 （1）轻质高强 （2）加工性能好 （3）导热、导电系数小 （4）装饰性能优良 （5）具有多功能性 （6）经济节能,2.塑料的主要缺点 （1）可燃 （2）易老化 （3）热膨胀性大 （4）刚度小,三、常用塑料制品的工程应用 1.塑钢门窗 塑钢门窗具有外形美观、尺寸稳定、抗老化、不褪色、 耐腐蚀、耐冲击、气密水密性能优良、使用寿命长等优点。 2.塑料管材 塑料管材与金素材料相比，具有轻质、不生锈、不生苔、 管壁光滑、对流体阻力小、安装加工方便、节能等特点。,3.泡沫塑料 泡沫塑料是在聚合物中加入发泡剂，经发泡、固化及 冷却等工序制成的多孔塑料制品。具有优良的隔热保温性能。 4.玻璃钢 玻璃钢是以合成树脂为基体，以玻璃纤维或其制品为增强 材料，经成型、固化而成的轻质、高强固体材料。 特点：玻璃钢制品具有良好的透光性和装饰性； 强度高、质量轻； 成形工艺简单灵活，可制成复杂构件； 具有良好的耐腐蚀性和电绝缘性； 耐湿防潮； 缺点：表面不够光滑。,5.塑料装饰制品 （1

4、）塑料装饰板材 重量轻、装饰性强、生产工艺简单、施工简便、易于保养 适于与其他材料复合。 （2）塑料壁纸 具有一定的伸缩性和耐裂强度；装饰效果好；性能优越； 粘贴方便；使用寿命长；易维修保养等。 （3）塑料地板 种类花色繁多，具有良好的装饰性能；功能多变、适应 面广；轻质、耐磨、脚感舒适；施工、维修、保养方便。,第三节 胶粘剂 胶粘剂是指具有良好的粘结性能，能在两个 物体表面间形成薄膜并把他们牢固地粘结在一起 的材料。,一、胶粘剂的组成 1.粘结物质 起粘结作用，性质决定胶粘剂的性能、用途和使用条件。 2.固化剂 增加胶层的内聚强度，常用的有邻苯二甲酸二丁脂和邻苯 二甲酸二辛脂等。 3.增强剂 用于提高胶粘剂硬化后粘结层的韧性和抗冲击性能。,4.稀释剂 有机溶剂，主要起降低胶粘剂粘度，以便于操作，提高胶 粘剂的韧性和流动性，常用的溶剂有丙酮、苯、甲苯等。 5.填料 填料一般在粘胶剂中不发生化学反应，能增加粘胶剂的稠 度，降低热膨胀系数，减少收缩性，提高粘胶剂的抗冲击韧性 和机械强度。 6.改性剂 为改善粘胶剂的某一方面性能，以满足特殊要求而加入的 一些组分。,二、胶粘剂的特性及其在工程

5、中的应用 1.胶粘剂选择的基本原则 （1）考虑被粘结材料 （2）考虑受力条件：受力构件的胶结应选用高强度、韧性好 的胶粘剂。 （3）考虑工作温度 （4）其他：还应考虑成本、工作环境等其他因素。,2.建筑上常用胶粘剂的性能及应用 3.使用胶粘剂胶结时应注意以下情况 （1）粘结界面要清洁干净 （2）胶层要匀薄 （3）晾晒时间要充分 （4）固化要完全,在房屋建筑、道路桥梁、水利工程中能够防止 雨水、地下水与其他水分侵蚀渗透，从而保护主体 结构的建筑材料。,第四节 防水材料,建筑工程防水层做法,刚性防水材料防水 涂抹防水砂浆、浇注掺入 防水剂的砼或预应力砼,柔性防水材料防水 铺设防水卷材、涂抹防水涂料,一、防水卷材 1.防水卷材的基本性能要求 （1）耐水性 （2）温度稳定性 （3）机械强度、延伸性和抗断裂性 （4）柔韧性 （5）大气稳定性,2.防水卷材的分类,沥青防水卷材低档防水卷材 高聚物改性沥青防水卷材 合成高分子防水卷材,防水卷材,新型防水卷材,3.常用防水卷材的性能与应用 （1）石油沥青防水卷材 （2）高聚物改性沥青防水卷材 （3）合成高分子防水卷材,二、防水涂料 是一种流态或半流态物

6、质，涂布在防水物基层表面， 经溶剂、水分挥发或各组分之间的化学反应，形成具有一定厚度、一定弹性的连续薄膜，阻隔水分的成膜物质。 其作用是防水、防潮。 1.防水涂料的特性 （1）固体含量：应达到一定比例； （2）耐热度：反映防水涂料的耐高温性能； （3）柔韧性：反映其在低温下施工和使用性能； （4）不透水性：满足防水功能要求的主要质量指标； （5）延伸性：适应由于温差、干湿等因素造成的基层变形， 保证防水效果。,2.常用防水涂料的性能与应用 （1）沥青基防水涂料 是以沥青为基料配制而成的水乳型或溶剂型防水涂料， 主要适用于级和级防水等级的工业与民用建筑的屋面、 混凝土地下室防水工程和卫生间防水。 （2）高聚物改性沥青防水涂料 是以沥青为基料，用合成高分子聚和物进行改性后制成 的水乳型或溶剂型防水涂料。 （3）合成高分子防水涂料 指以合成橡胶或合成树脂为主要成膜物质制成的单组分 或多组分防水涂料。这一类涂料具有高弹性、高耐久性及优 良的耐高低温性能。,第五节 建筑密封材料 是指用于嵌入建筑接缝、裂缝、变形缝中，能承 受位移并具有高气密性、水密性的定型和不定型材料。 一、沥青嵌缝油膏 以石油沥青为基料，加入改性材料、稀释剂及填充 料混合料制成的密封膏。,二、聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏 是以煤焦油和聚氯乙烯(PVC)树脂粉为基料，按一定比例 加入增塑剂、稳定剂、及填充料等，在140温度下塑化而成 的膏状密封材料，简称PVC接缝膏。 三、丙烯酸类密封膏 丙烯酸类密封膏是丙烯酸树脂掺入增塑剂、分散剂、碳酸 钙、增量剂等配置而成，有溶剂型和水乳型两种。,四、聚氨脂密封膏 聚氨脂密封膏一般用双组分配制，甲组分是含有异氰酸基 的预聚体，乙组分含有多羟基的固化剂、增塑剂、填充剂、稀 释剂等。使用时，将甲乙两组分按一定比例混合，经固化反应 成弹性体。 五、硅酮密封膏 硅酮密封膏是以聚硅氧烷为主要组分的单组分和双组分室温 固化型的建筑密封材料。,谢 谢！,

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