高分子建筑材料

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高分子建筑材料基本知识

高分子建筑材料基本知识
高分子建筑材料基本知 识
2021年7月22日星期四
第九章 高分子建筑材料
用于建筑工程中的有机材料(organic materials)主要 有:木材(timber)、沥青材料(bitumen)、合成高分子材料 (synthetic polymer)。
合成高分子材料包括三大类:塑料(plastic)、橡胶 (rubber)、合成纤维(synthetic fiber)(其中塑料占3/4)。 在塑料、橡胶的基础上衍生出胶粘剂(adhesive)、涂料 (paint)。合成高分子材料的基本成分是合成高分子化合物。 预计到21世纪初,合成高分子材料将占建筑材料用量的25% 以上,主要用于制作建筑材料与制品、对传统建筑材料进行 改性。合成高分子建筑材料,除少数用作结构材料代替钢材 和木材外,绝大多数用作非结构材料及装饰装修材料。
根据受热时的性能,高聚物分为:热塑性 (thermoplastic)、热固性(thermosetting)。热塑性高聚物为 线型、支链型结构,热固性高聚物为体型结构。
第九章 高分子建筑材料
第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction)
(5)隔热性、电绝缘性好:塑料的热导率一般为 0.024~0.81W/(m.K),是金属的1/1500、混凝土的1/40。 (6)耐热、耐燃、耐老化性差
第九章 高分子建筑材料
第一节 高分子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction) 二、塑料的基本知识(The elementary knowledge of plastics ) 2. 塑料的特性(The characters of plastics) (7)弹性模量(刚度)小(仅为钢材的1/10~1/20) (8)经济性较好:目前塑料的成本较高,但随着高分子工业的发 展,其成本在逐渐下降;而塑料生产的低能耗及优良的使用性能 也会带来良好的综合效益。

高分子材料在建筑设计中的应用

高分子材料在建筑设计中的应用

高分子材料在建筑设计中的应用现代建筑是由多种多样的材料组成。

随着科技的进步,高分子材料成为建筑材料中一种重要的成分。

高分子材料在建筑结构、内饰和修缮等领域得到了广泛应用。

本文将主要探讨高分子材料在建筑设计中的应用。

一、高分子材料在建筑结构中的应用在传统建筑中,木材是主要的结构材料,但它不具有耐久性。

高分子材料,如聚氨酯和环氧树脂等,可以增强木材的耐久性和强度,提高了木材在建筑结构中的应用价值。

同时,高分子材料还可以作为木材结构的表层处理,以防止腐朽和蛀虫的侵蚀。

高分子材料还可以作为钢材的表面保护材料。

防腐蚀的高分子涂料和高分子涂层的使用,已经成为钢结构设计中不可或缺的一部分。

高分子材料的优势在于其能够抵抗腐蚀、紫外线、化学药品等外部因素,因此,它的使用可以延长钢结构的寿命。

二、高分子材料在建筑内饰中的应用高分子材料的应用还涉及建筑内饰。

对于地板、墙壁和天花板等之类的室内装饰,高分子材料的使用,可以提高其耐磨性、硬度和抗划伤性。

其中最常用的高分子材料是聚酯和聚氨酯,它们有广泛的应用领域和多种颜色、纹理和外观效果。

根据需要,这些材料可以与天然石材、大理石、木材等纹理进行搭配,以达到理想的装饰效果。

聚合物基复合材料在内墙材料和天花板材料中的应用,可以解决墙体渗漏、潮气、隔音等问题。

基于纤维增强的聚合物基复合材料,可以让建筑物保持良好的绝缘性能,并且能够有效降低热传导和噪音传播。

三、高分子材料在修缮中的应用高分子材料还可以在建筑修缮和维护中起到重要作用。

高分子材料的防水性能、防腐性能和耐久性能,可以提高建筑结构的保护能力。

特别是在建筑表面的防水、防污和抗霉菌方面,高分子材料能够起到更好的作用。

在建筑物修补和维护中,高分子材料的应用可以更好地保护建筑物表面的色彩和纹理。

比如,在对混凝土结构进行维修和涂漆时添加高分子材料混合物,将可以保持其涂层的外观和抗风化性。

四、总结在现代建筑设计中,高分子材料的应用愈加广泛。

高分子材料在建筑工程中的耐磨性和韧性

高分子材料在建筑工程中的耐磨性和韧性

分子链结构:高分子材料具有长分子链结构,能够承受摩擦力和剪切力。
结晶度:高分子材料的结晶度越高,耐磨性越好。
填料与增塑剂:高分子材料中添加的填料和增塑剂对其耐磨性也有影响。适当的填料和增塑剂可以提高材料的耐磨性能。
高分子材料的耐磨性能影响因素
硬度:硬度越高,耐磨性越好
韧性:韧性好的材料能够吸收冲击力,减少磨损
高分子材料的韧性表现:优良的抗冲击性能,能够吸收能量并抵抗外力冲击。
高分子材料的耐磨性:能够有效抵抗摩擦和磨损,延长工程使用寿命。
高分子材料在建筑工程中的耐磨性和韧性应用实例
耐磨性应用:高分子材料在建筑工程中可以用于地面、墙面等区域的耐磨保护,提高建筑物的使用寿命。
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韧性应用:高分子材料在建筑工程中可以用于结构件的连接和固定,提高建筑物的稳定性和安全性。
温度:高温下材料的耐磨性会降低,低温下则会增加
摩擦系数:摩擦系数越小,耐磨性越好
高分子材料耐磨性的提高方法
表面涂层:在材料表面涂覆耐磨涂层,提高耐磨性能。
表面处理:对材料表面进行喷砂、抛光等处理,提高表面的硬度和耐磨性。
热处理:对材料进行热处理,使材料表面硬化,提高耐磨性。
增强纤维添加:在材料中添加增强纤维,提高耐磨性和韧性。
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实例介绍:例如,某大型商业中心采用了高分子材料作为地面耐磨材料,有效减少了磨损和划痕,提高了地面的使用寿命;某高层建筑采用了高分子材料作为结构件的连接和固定材料,提高了建筑物的抗震性能和稳定性。
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应用优势:高分子材料在建筑工程中具有耐磨性、韧性、轻便、易加工等特点,可以提高建筑物的性能和质量,降低维护成本和使用风险。
耐磨性:高分子材料在建筑工程中需要具备较高的耐磨性,以抵抗各种磨损和摩擦。

建筑材料第九章有机高分子材料

建筑材料第九章有机高分子材料
第九章 有机高分子材料
第一节 高分子化合物的基本知识 第二节 建筑塑料 第三节 建筑涂料 第四节 建筑胶粘剂
有机高分子材料是以有机高分子化合物为主要组分的材料。 有机高分子材料分为天然高分子材料和合成高分子材料两大 类,木材、天然橡胶、棉织品、沥青等都是天然高分子材料; 而现代生活中广泛使用的塑料、橡胶、化学纤维以及某些涂 料、胶粘剂等,都是以高分子化合物为基础材料制成的,这 些高分子化合物大多数又是人工合成的,故称为合成高分子 材料。
➢ 分类:胶粘剂的分类方法很多,目前尚无统一的方法。按 主要成分可分为有机物质胶粘剂和无机物质胶粘剂;按粘 剂来源可分为天然胶粘剂和合成胶粘剂;按强度特性划分 为结构胶粘剂、非结构胶粘剂和次结构胶粘剂;按固化条 件的不同可分为溶剂型、反应型和热熔型。
二、常用的建筑胶粘剂
1、酚醛树脂胶粘剂
酚醛树脂胶粘剂属热固型高分子胶粘剂,它具有 很好的粘附性能,耐热性、耐水性好。缺点是胶 层较脆,经改性后可广泛用于金属、木材、塑料、 等材料的粘结。
▪ 优点
用水作为稀释剂,无毒,环保。成本较低
▪ 缺点
涂膜耐水性差,耐候性不强,耐洗刷性差,一般只能作为内
墙涂料。
3、乳液型建筑涂料(乳胶漆)
▪ 组成
• 由合成树脂借助乳化剂的作用,以0.1~0.5μm的 极细微粒分散于水中构成的乳液,并以乳液作为 主要成膜物质,再加入适量颜料、填料等助剂, 经研磨而成的涂料。
改善和调节塑料的其他性能
➢优点
缺点
• 轻质高强
➢耐热性差、易燃
• 加工性能好 • 导热系数小,绝热性好 • 装饰性优异
➢易老化 ➢热膨胀性大 ➢刚度小
• 多功能
• 经济性好
二、常用建筑塑料

《高分子建筑材料》课件

《高分子建筑材料》课件

结论和要点
优点
耐候性、可塑性、环保
缺点
可ห้องสมุดไป่ตู้性、老化、成本
发展前景
科技进步、可持续建筑
高聚物薄膜和塑料瓦片提供了轻便和耐久的屋面解决方案。
3
地板材料
聚氨酯涂层和塑料地砖提供了防滑和耐磨的地面材料。
高分子建筑材料的优点
1 耐候性
高分子材料能够抵抗紫外线、酸雨和腐蚀等自然环境的损害。
2 可塑性
高分子材料可以通过改变配方和加工方法得到各种形状和性能的制品。
3 环保
高分子材料减少了对传统建筑材料的使用,降低了能源消耗和环境污染。
聚氨酯
具有优异的耐磨性和绝缘性能,常用于涂料、 粘合剂和隔音材料。
聚碳酸酯
具有良好的透明度和耐冲击性,常用于建筑中 的窗户和隔热材料。
聚苯乙烯
具有轻质和优异的保温性能,广泛应用于建筑 中的保温材料和隔音材料。
高分子材料在建筑中的应用
1
建筑外墙
高分子涂料和石膏板提供了丰富的颜色和纹理选择。
2
屋面材料
《高分子建筑材料》PPT 课件
高分子材料广泛应用于建筑行业,它们提供了创新的设计和可持续发展的解 决方案。
高分子材料是什么?
高分子材料是由大量重复单元组成的材料,具有良好的机械性能和化学稳定 性。它们包括塑料、橡胶和合成纤维等。
高分子材料的种类
聚乙烯
具有优异的耐腐蚀性和低密度,广泛用于管道、 容器和隔热材料。
高分子建筑材料的缺点
1 可燃性
一些高分子材料容易燃烧,并释放有毒气体。
2 老化
高分子材料会因长时间的使用和紫外线辐射而老化,影响其性能和寿命。
3 成本
某些高分子材料的生产成本较高,导致其价格相对较高。

高分子建筑材料

高分子建筑材料
1,聚合物
2,稳定剂 3,增塑剂 4,填充剂和增强剂 5,固化剂和固化促进剂
6,发泡剂和发泡促进剂
7,阻燃剂 8,着色剂 9,抗静电剂
建筑上常用的高分子原料
• • • • • • • 聚氯乙烯 聚烯烃 苯乙烯类聚合物 有机玻璃 聚碳酸酯 有机硅树脂 热固性材料
高分子建筑材料主要分为以下几个大类:
4,建筑声学材料
一些建筑材料的制品:
塑料异型材和门窗
普通壁纸
塑料管材和管件
塑料壁纸
发泡壁纸
塑料地板
特种壁纸
经过加过的玻璃可以制备成:各款各型的无菌操作箱、 医疗科研用品、广告牌、食品箱、糖果盒、化妆品架、 电话亭、指示牌。
高分子建筑材料
发展历史:
高分子材料作为建筑材料,20世纪50年代,现在已成为水泥,木材, 钢筋之后的一种重要建筑材料。
概念:
以聚合物为基础,配以适当的助剂制备而成的,多数以产品的形式 在建筑现场使用。主要形式有塑料制品,橡胶制品,涂料,粘结剂 和密封剂,玻璃钢,防水材料,装饰材料等。
高分子建筑材料的基本组成:
1,建筑防火材料
为使建筑物成为不燃性或难然性,以防止火灾的发生 和蔓延。
防火板材有:纤维增强硅酸钙板,石膏板材、泰伯墙 板、纤维增强水泥平板、难燃铝塑建筑装饰板等。
2,建筑防水材料
防水卷材:以合成树脂、合成橡胶或其共混体为基材, 加入助剂和填充料,通过压延、挤出等加工工艺而制成 的片状防水材料。 3,建筑保温隔热材料

高分子材料在建筑材料中的应用研究

高分子材料在建筑材料中的应用研究

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建筑材料有机高分子材料

建筑材料有机高分子材料

②工程塑料 工程塑料一般指能承受一定外力作用,具有良好的机械性能和耐高、低温性 能,尺寸稳定性较好,可以用作工程结构的塑料,如聚酰胺、聚砜等。 在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。通用工程塑 料包括:聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚 乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。特种工程塑料又有交联型和非交联型 之分。交联型的有:聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树酯 等。非交联型的有:聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)等。
有机高分子材料是指以有机高分子化合物为主要成分的材料。有机高分 子材料分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类。木材、天然橡胶、棉 织品、沥青等都是天然高分子材料;而现代生活中广泛使用的塑料、橡胶、 化学纤维以及某些涂料、胶粘剂等,都是以高分子化合物为基础材料制成的, 这些高分子化合物大多数又是人工合成的,故称为合成高分子材料。
(3)常用的建筑塑料制品 建筑工程中塑料制品主要是用于装饰材料、给排水工裎、电气工程、防水工程、 保温隔热工程等建筑安装工程,以及其他用途的材料等。 ①塑料装饰板材
塑料装饰板,是用于建筑装修的塑料板。原料为树脂板、表层纸与底层纸、装 饰纸、覆盖纸、脱模纸等。将表层纸、装饰纸、覆盖纸、底层纸分别浸渍树脂,经干燥后组坯, 经热压后即为贴面装饰板。塑料贴面装饰板的类型分为:单面装饰板、双面装饰板、单面浮雕 装饰板、双面浮雕装饰板、底层纸中加有金属板的增强装饰板、底层纸中加有玻璃纤维布的装 饰板、铝板为基材装饰板、底层纸为基材铝箔装饰板、刨切单板混合结构的装饰板、人造板为 基材的装饰板等。塑料贴面装饰板采用特殊原纸和树脂制成,在制造过程中可以仿制各种人造 材料和天然材料的花纹图案,如桃花心木、花梨木、水曲柳、大理石、孔雀石、桔皮、皮革、 纤维织物等的纹理或设计其他不同图案。装饰板的品种多样,色调鲜艳,装饰性强,适用范围 较广。表层、装饰层使用的是氨基树脂,基层使用的是酚醛树脂,所以表面坚硬、耐磨损、耐 热。而且这种板材耐水性能好,密度大,尺寸稳定性好,能耐一般酸、碱、油脂及酒精的腐蚀。 装饰板具有韧性,可以弯曲成一定弧度,便于曲面的装饰,并易于与其他材料胶贴。装饰板具 有轻质高强的特点,静曲强度在800 kg/cm2以上,比重一般为1.0~1.4 g/cm3,略重于水, 而比铝约轻1/2,比钢铁约轻3/4,在使用方面可以代替某些轻金属和钢材,如车辆、船舶、 室内的装修等。代替金属和木材的数量,塑料装饰板的耐久性优于涂料,其使用寿命比油漆能 延长4~5倍。保养简单,易于清洁,维护费用较低。塑料装饰板的生产工艺简单,加工成型方 便,劳动生产率较高,创造价值较大。
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(2)稳定剂 塑料在加热、使用过程中受光、热或氧的作
用使性能降低,即老化。加入稳定剂可使老化性能 得以改善,能够长期保持原有的工程性质。常用的 稳定剂有硬脂酸盐、钛白粉等。 (3)润滑剂
润滑剂的作用是防止塑料在成型加工过程中 将模子粘住。常用的润滑剂有硬脂酯钙、石蜡等。 (4)着色剂
塑料中加入着色剂是为了获得所需要的色彩 , 着色剂应与树脂相溶、相熔,在加热加工和使用 中应保持稳定。
颜色变化


≥85
≥100
≥36.8
≥1961
≤1
≥83
无气泡、裂痕、麻点
≤25
≥35
≤0.2
23±2℃ ≥12.7 ≥4.9
≥8.8 ≥6.9 无显著变化
-10±1℃ ≥4.9 ≥3.9
二、塑料管材 塑料管材是目前建筑塑料制品中用量最大的品
种,占整个建筑塑料产量的 40% 以上,以塑代铁是 国际上管道发展的方向,塑料管材已成为整个管道 业中不可缺少的组成部分 .
热塑性塑料 受热后软化,逐渐熔融,冷却后变 硬成型,这种软化和硬化过程可重复进行。其优点 是加工成型简便,机械性能较高。 缺点是耐热性 、 刚性较差 。典型的热塑性树脂有聚乙烯 (PE)、聚丙 烯(PP)、聚氯乙烯( PVC)、聚苯乙烯 (PS)等。
热固性塑料 加热时软化,产生化学变化,形成 聚合物交联而逐渐硬化成型,再受热则不软化或改 变其形状,其耐热性和刚性较高, 但机械性能较差 。 典型的热固性树脂有酚醛树脂( PF)、环氧树脂 (EP)、脲醛树酯( UF)、三聚氰胺树酯 (MF)、有 机硅树酯( SI)。
1、合成树脂
合成树脂是塑料中的基本成分,占40% -100%,在塑料中起着胶粘其他成分的作用。 树脂的种类、性质和用量决定了塑料的物理 力学性质。因此,塑料常以所含合成树脂的 名称来命名。
按受热时形态性能变化的不同,合成树 脂可分为热塑性树脂和热固性树脂两类。由 热塑性树脂组成的塑料称为热塑性塑料;由 热固性树脂组成的塑料称为热固性塑料。
3、添加剂 添加剂是为了改变塑料的加工性能而加入的 辅助材料,如增塑剂、稳定剂、润滑剂、颜料等。
(1)增塑剂 增塑剂在塑料中的作用是增加塑料的可塑性 、流动性。同时可改善塑料的低温脆性。不同塑料 对增塑剂是有选择的,它必须能与树酯相混溶,其 性能的变化不影响塑料的工程性质。常用的增塑剂 有邻苯二甲酸酯、二苯甲酮、樟脑等。
第九章 建筑塑料与胶粘剂
本章内容
第一节 塑料的组成与特性 第二节 常用的建筑塑料及制品 第三节 建筑胶粘剂
第一节 塑料的组成与特性
一、塑料的组成 塑料的组成可分为简单组分和复杂组 分两类。简单组分的塑料基本上是由一种 物质即树脂本身组成,不加或仅加入少量 的辅助材料,如有机玻璃等。复杂组分的 塑料则是由多种组分所组成,其 中基本成 分仍然是树脂,此外根据需要还要加入各 种填料和添加剂。
PVC型材的物理机械性能
项目
硬度 HRR
断裂伸长率( % )
拉伸强度( MPa )
弯曲弹性模量 (MPa)后状态
加热后尺寸变化率( % )
氧指数( % )
高低温反复尺寸变化率( % )
简支梁冲击强度( kJ/ m 2 ) 外窗 内窗
耐候 性
简支梁冲击强度( KJ/m 2 )外窗 内窗
1、塑料管材的优点
?重量轻 ?耐腐蚀性能好 ?输送效率高
2.塑料管材的类型
? 按塑料管材的、材质分主要有硬质)聚氯乙烯管
(UPVC 、聚乙烯管( PE )、聚丙烯管( PP )、 丙烯晴一丁二烯一苯乙烯共聚物管( ABS)等。
? 按塑料管的抗压程度可分为受压塑料管(如建筑
室内供水系统用管道、天然气输送管、工业工艺 管道等)和无压塑料管(如建筑的排水、排污系 统用管道、电线护套管、建筑或桥梁雨水管等)
2、填料
填料是塑料的另一个重要但不是必要的成分。 它通常占塑料的 20%-50%。
填料决定了塑料的主要机械、电气和化学稳定 性能,并能改变塑料的某些物理性能,如玻璃纤维 可以提高塑料的机械强度,云母可以改善塑料的电 绝缘性等。此外填料一般较便宜,加入填料还可起 到降低塑料成本的作用。
常用有机填料有木粉、木屑、棉布、纸等;无 机填料有石棉、石灰石粉、云母、滑石粉、铝粉、 玻璃纤维等。
(2)聚乙烯( PE )塑料管 聚乙烯管可分为高密度( HDPE )管和低密度
(LDPE )管。与 PVC 管相比聚乙烯管重量轻、韧 性好、无毒、耐腐蚀、低温性能较好,用作给水管 道时,冬季不易冻裂。广泛用于工业与民用建筑的 上、下水管道、天然气管道、工业耐腐蚀管道等。 (3)聚丙烯( PP )管
内嵌入金属型材,成为复合塑料门窗,又 称塑钢门窗。
1、塑料门窗的优点
? 隔热、隔音性能好 ? 防火安全系数较高 ? 耐水、耐腐蚀性能强 ? 装饰性好
2、塑料门窗型材及整体门窗的主要性能指标 塑料门窗型材( PVC型材)应无扭曲、表面
应平滑,不应有影响使用的伤痕、凹凸、裂纹、 杂质等缺陷。 PVC塑料门窗型材的物理机械性能 应符合下表的规定。
二、塑料的特性 建筑塑料与传统建材相比具有以下
一些特点:
? 质轻、比强度高 ? 优良的加工性能 ? 出色的装饰性 ? 优异的绝缘性能 ? 耐腐蚀性优良 ? 节能效果显著
第二节 常用的建筑塑料及制品
一、塑料门窗 塑料门窗主要是指由硬质聚氯乙烯型
材,经焊接、拼装修整而成的门窗制品。 为增强塑料门窗的刚性,常在门窗框
? 按塑料管的可挠性分为塑料硬管和可挠管(如波
纹管)。
? 按塑料管结构分为均质管和复合管,复合管可以
是不同品种的塑料复合,也可以是塑料与金属的 复合(如铝塑复合管)。
3、建筑上常用的塑料管材
(1)硬质聚氯乙烯( UPVC )管
聚氯乙烯是一种综合性能良好的聚合物,由于 PVC 大分子中存在大量的氯原子,因而 PVC 管 具有较大的极性、刚性和自熄性能,但也存在 热稳定性欠佳,受冲击易脆裂的缺点。硬质聚 氯乙烯管是指未加或加少量增塑剂的聚氯乙烯 管,通常将其分为三种类型:Ⅰ型为普通硬质 聚氯乙烯( UPVC )管,Ⅱ型为改性硬质聚氯乙 烯管,Ⅲ型为具有良好的耐热性和抗冲击性能 的氯化聚氯乙烯管材。硬质聚氯乙烯( UPVC ) 管是建筑上主要使用的塑料管材之一。
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