一聚合物的分类土木工程学院.pptx

第十一章第十一章 合成高分子材料合成高分子材料 n n第一节第一节 合成高分子材料的基本知识合成高分子材料的基本知识n n第二节第二节 建筑塑料建筑塑料n n第三节第三节 粘合剂粘合剂第一节第一节 合成高分子材料的基本知识合成高分子材料的基本知识n n一、聚合物的分类一、聚合物的分类n n二、聚合物的命名二、聚合物的命名n n三、聚合物的基本性质三、聚合物的基本性质第一节第一节 合成高分子材料的基本知识合成高分子材料的基本知识n n一、聚合物的分类一、聚合物的分类n n（1 1）根据来源可分为：）根据来源可分为：n n天然高分子化合物，如天然橡胶、淀粉、植天然高分子化合物，如天然橡胶、淀粉、植物纤维等；物纤维等；n n合成高分子化合物，如聚氯乙烯等；合成高分子化合物，如聚氯乙烯等；n n半天然高分子材料，如醋酸纤维、改性淀粉半天然高分子材料，如醋酸纤维、改性淀粉等。等。一、聚合物的分类一、聚合物的分类n n（2 2）根据分子结构可分为：）根据分子结构可分为：n n线型聚合物线型聚合物n n分子结构中碳原子（有时可能有氧、硫等原子）分子结构中碳原子（有时可能有氧、硫等原子）彼此连接成长链，有时带有支链，如聚氯乙烯。彼此连接成长链，有时带有支链，如聚氯乙烯。线型聚合物的特点线型聚合物的特点:n n一般来说，具有线型结构的树脂，强度较低，一般来说，具有线型结构的树脂，强度较低，弹性模量较小，变形较大，耐热、耐腐蚀性较弹性模量较小，变形较大，耐热、耐腐蚀性较差，加热可熔化，并能溶于适当溶剂中。差，加热可熔化，并能溶于适当溶剂中。n n支链型聚合物因分子排列较松，分子间作用力支链型聚合物因分子排列较松，分子间作用力弱，因而密度、熔点及强度等低于线型聚合物。弱，因而密度、熔点及强度等低于线型聚合物。n n分子结构中长链之间通过原子或短链连接起来而构成分子结构中长链之间通过原子或短链连接起来而构成分子结构中长链之间通过原子或短链连接起来而构成分子结构中长链之间通过原子或短链连接起来而构成三维网状结构三维网状结构三维网状结构三维网状结构，又称为，又称为，又称为，又称为体型结构体型结构体型结构体型结构，如酚醛树脂。，如酚醛树脂。，如酚醛树脂。，如酚醛树脂。n n由于体型结构中由于体型结构中由于体型结构中由于体型结构中化学键的结合力强化学键的结合力强化学键的结合力强化学键的结合力强，且交联形成一个，且交联形成一个，且交联形成一个，且交联形成一个“巨大分子巨大分子巨大分子巨大分子”，因此，一般来说其强度较高，弹性模，因此，一般来说其强度较高，弹性模，因此，一般来说其强度较高，弹性模，因此，一般来说其强度较高，弹性模量较大，变形较小，较硬脆，耐热性、耐腐蚀性较好；量较大，变形较小，较硬脆，耐热性、耐腐蚀性较好；量较大，变形较小，较硬脆，耐热性、耐腐蚀性较好；量较大，变形较小，较硬脆，耐热性、耐腐蚀性较好；交联程度浅的网状结构，受热时可以软化，适当溶剂交联程度浅的网状结构，受热时可以软化，适当溶剂交联程度浅的网状结构，受热时可以软化，适当溶剂交联程度浅的网状结构，受热时可以软化，适当溶剂可使其可使其可使其可使其溶胀溶胀溶胀溶胀；交联程度深的体型结构，加热时不软化，；交联程度深的体型结构，加热时不软化，；交联程度深的体型结构，加热时不软化，；交联程度深的体型结构，加热时不软化，也不易被溶剂所溶胀，但在高温下会发生降解。也不易被溶剂所溶胀，但在高温下会发生降解。也不易被溶剂所溶胀，但在高温下会发生降解。也不易被溶剂所溶胀，但在高温下会发生降解。体型聚合物体型聚合物n n（3 3）根据受热变化特点可分为）根据受热变化特点可分为：n n热塑性聚合物热塑性聚合物n n热塑性高分子化合物受热软化，冷却时硬化，并且热塑性高分子化合物受热软化，冷却时硬化，并且热塑性高分子化合物受热软化，冷却时硬化，并且热塑性高分子化合物受热软化，冷却时硬化，并且可可可可以反复塑制以反复塑制以反复塑制以反复塑制，如聚乙烯。线型结构多属热塑性。，如聚乙烯。线型结构多属热塑性。，如聚乙烯。线型结构多属热塑性。，如聚乙烯。线型结构多属热塑性。n n热固性聚合物热固性聚合物n n热固性高分子化合物受热时软化，受热至一定温度后热固性高分子化合物受热时软化，受热至一定温度后热固性高分子化合物受热时软化，受热至一定温度后热固性高分子化合物受热时软化，受热至一定温度后发生化学反应，致使相邻的分子相互交联而逐渐硬化。发生化学反应，致使相邻的分子相互交联而逐渐硬化。发生化学反应，致使相邻的分子相互交联而逐渐硬化。发生化学反应，致使相邻的分子相互交联而逐渐硬化。加热成型后受热不再软化，即成型固化过程具有不可加热成型后受热不再软化，即成型固化过程具有不可加热成型后受热不再软化，即成型固化过程具有不可加热成型后受热不再软化，即成型固化过程具有不可逆性逆性逆性逆性，如环氧树脂。热固性聚合物多为体型结构。，如环氧树脂。热固性聚合物多为体型结构。，如环氧树脂。热固性聚合物多为体型结构。，如环氧树脂。热固性聚合物多为体型结构。一、聚合物的分类一、聚合物的分类一、聚合物的分类一、聚合物的分类n n（4 4）根据制备时的反应类型可分为）根据制备时的反应类型可分为：n n由单体加成而聚合起来的反应叫由单体加成而聚合起来的反应叫由单体加成而聚合起来的反应叫由单体加成而聚合起来的反应叫加聚反应加聚反应加聚反应加聚反应，该反应无，该反应无，该反应无，该反应无副产品，产物的化学组成和反应物（单体）的化学组成副产品，产物的化学组成和反应物（单体）的化学组成副产品，产物的化学组成和反应物（单体）的化学组成副产品，产物的化学组成和反应物（单体）的化学组成基本相同，如聚氯乙烯的制备：基本相同，如聚氯乙烯的制备：基本相同，如聚氯乙烯的制备：基本相同，如聚氯乙烯的制备：n n nCnCnCnC2 2 2 2H H H H2 2 2 2 (C (C (C (C2 2 2 2H H H H2 2 2 2)n)n)n)nn n式中式中式中式中n n n n表示聚合度。表示聚合度。表示聚合度。表示聚合度。加聚物多为线型结构加聚物多为线型结构加聚物多为线型结构加聚物多为线型结构。n n 由两种或两种以上的含有官能团（由两种或两种以上的含有官能团（由两种或两种以上的含有官能团（由两种或两种以上的含有官能团（H H H H、OHOHOHOH、ClClClCl、NHNHNHNH、COOHCOOHCOOHCOOH）的单体共聚，同时产生低分子副产品）的单体共聚，同时产生低分子副产品）的单体共聚，同时产生低分子副产品）的单体共聚，同时产生低分子副产品（如水、氨、醇或氯化氢等）的反应叫（如水、氨、醇或氯化氢等）的反应叫（如水、氨、醇或氯化氢等）的反应叫（如水、氨、醇或氯化氢等）的反应叫缩聚反应缩聚反应缩聚反应缩聚反应，其生，其生，其生，其生成的聚合物叫成的聚合物叫成的聚合物叫成的聚合物叫缩聚物缩聚物缩聚物缩聚物。缩聚反应生成物的化学组成与反。缩聚反应生成物的化学组成与反。缩聚反应生成物的化学组成与反。缩聚反应生成物的化学组成与反应物的化学组成完全不同，如苯酚与甲醛反应制得的酚应物的化学组成完全不同，如苯酚与甲醛反应制得的酚应物的化学组成完全不同，如苯酚与甲醛反应制得的酚应物的化学组成完全不同，如苯酚与甲醛反应制得的酚醛树脂。醛树脂。醛树脂。醛树脂。缩聚物的结构可为线型或体型缩聚物的结构可为线型或体型缩聚物的结构可为线型或体型缩聚物的结构可为线型或体型。一、聚合物的分类一、聚合物的分类n n（5 5）根据高分子材料的性质及用途可分为：）根据高分子材料的性质及用途可分为：n n塑料塑料n n塑料是有机高聚物，在一定条件下（加热、加塑料是有机高聚物，在一定条件下（加热、加压）可塑制成型，而在常温常压下可保持固定压）可塑制成型，而在常温常压下可保持固定形状的材料叫塑料。形状的材料叫塑料。n n纤维纤维n n合成纤维为合成树脂制成的纤维。合成纤维为合成树脂制成的纤维。n n橡胶橡胶n n合成橡胶是指物理性能类似于天然橡胶的有弹合成橡胶是指物理性能类似于天然橡胶的有弹性的高分子化合物。性的高分子化合物。二、聚合物的命名二、聚合物的命名n n常常常常用用用用的的的的聚聚聚聚合合合合物物物物命命命命名名名名方方方方法法法法为为为为习习习习惯惯惯惯命命命命名名名名法法法法，该该该该法法法法主主主主要要要要是是是是根据聚合物的化学组成来命名根据聚合物的化学组成来命名根据聚合物的化学组成来命名根据聚合物的化学组成来命名,比较简单。比较简单。比较简单。比较简单。n n对对对对于于于于由由由由同同同同一一一一种种种种单单单单体体体体经经经经加加加加聚聚聚聚反反反反应应应应而而而而制制制制得得得得的的的的聚聚聚聚合合合合物物物物，通通通通常常常常是是是是在在在在其其其其单单单单体体体体名名名名称称称称前前前前冠冠冠冠以以以以“聚聚聚聚”字字字字。如如如如聚聚聚聚乙乙乙乙烯烯烯烯等等等等。而而而而有有有有两两两两种种种种或或或或两两两两种种种种以以以以上上上上单单单单体体体体经经经经加加加加聚聚聚聚反反反反应应应应而而而而得得得得到到到到的的的的聚聚聚聚合合合合物物物物，则则则则称称称称为为为为共共共共聚聚聚聚物物物物，如如如如丙丙丙丙烯烯烯烯腈腈腈腈苯苯苯苯乙乙乙乙烯烯烯烯的的的的共共共共聚聚聚聚体体体体，可称为，可称为，可称为，可称为腈苯共聚物腈苯共聚物腈苯共聚物腈苯共聚物。n n对对对对于于于于缩缩缩缩聚聚聚聚物物物物，常常常常常常常常是是是是在在在在其其其其原原原原料料料料的的的的名名名名称称称称之之之之后后后后缀缀缀缀以以以以“树树树树脂脂脂脂”二字。二字。二字。二字。n n在在在在习习习习惯惯惯惯命命命命名名名名法法法法中中中中，天天天天然然然然聚聚聚聚合合合合物物物物用用用用专专专专有有有有名名名名称称称称，如如如如纤纤纤纤维维维维素素素素、淀淀淀淀粉粉粉粉、蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质等等等等。另另另另外外外外有有有有的的的的聚聚聚聚合合合合物物物物还还还还有有有有一一一一些些些些习习习习惯惯惯惯名名名名称称称称或或或或商商商商业业业业名名名名称称称称，如如如如将将将将聚聚聚聚苯苯苯苯二二二二甲甲甲甲酸酸酸酸乙乙乙乙二二二二醇醇醇醇酯酯酯酯叫叫叫叫做做做做涤纶涤纶涤纶涤纶，聚丙烯腈叫做，聚丙烯腈叫做，聚丙烯腈叫做，聚丙烯腈叫做腈纶腈纶腈纶腈纶等。等。等。等。三、聚合物的基本性质三、聚合物的基本性质n n1.1.聚合物的聚集态结构聚合物的聚集态结构n n按其分子在空间排列规则与否，固态聚合中并存着按其分子在空间排列规则与否，固态聚合中并存着按其分子在空间排列规则与否，固态聚合中并存着按其分子在空间排列规则与否，固态聚合中并存着晶态与非晶态两种聚集状态。晶态与非晶态两种聚集状态。晶态与非晶态两种聚集状态。晶态与非晶态两种聚集状态。n n晶态结构晶态结构晶态结构晶态结构的聚合物与低分子量晶体有很大不同。由的聚合物与低分子量晶体有很大不同。由的聚合物与低分子量晶体有很大不同。由的聚合物与低分子量晶体有很大不同。由于线型高分子难免有弯曲，故于线型高分子难免有弯曲，故于线型高分子难免有弯曲，故于线型高分子难免有弯曲，故聚合物的结晶为部分聚合物的结晶为部分聚合物的结晶为部分聚合物的结晶为部分结晶结晶结晶结晶，即在结晶聚合物中存在，即在结晶聚合物中存在，即在结晶聚合物中存在，即在结晶聚合物中存在“晶区晶区晶区晶区”和和和和 “非晶非晶非晶非晶区区区区”，且大分子链可以同时跨越几个晶区和非晶区。，且大分子链可以同时跨越几个晶区和非晶区。，且大分子链可以同时跨越几个晶区和非晶区。，且大分子链可以同时跨越几个晶区和非晶区。晶区所占的百分比称为结晶度晶区所占的百分比称为结晶度晶区所占的百分比称为结晶度晶区所占的百分比称为结晶度。n n一般来说，结晶度越高，聚合物的密度、弹性模量、一般来说，结晶度越高，聚合物的密度、弹性模量、一般来说，结晶度越高，聚合物的密度、弹性模量、一般来说，结晶度越高，聚合物的密度、弹性模量、强度、耐热性、折光系数等越高，而冲击韧性、粘强度、耐热性、折光系数等越高，而冲击韧性、粘强度、耐热性、折光系数等越高，而冲击韧性、粘强度、耐热性、折光系数等越高，而冲击韧性、粘附力、断裂伸长率、溶解度越低。附力、断裂伸长率、溶解度越低。附力、断裂伸长率、溶解度越低。附力、断裂伸长率、溶解度越低。晶态聚合物一般晶态聚合物一般晶态聚合物一般晶态聚合物一般为不透明或半透明状，而非晶态聚合物则一般为透为不透明或半透明状，而非晶态聚合物则一般为透为不透明或半透明状，而非晶态聚合物则一般为透为不透明或半透明状，而非晶态聚合物则一般为透明状。明状。明状。明状。体型聚合物只有非晶态结构体型聚合物只有非晶态结构体型聚合物只有非晶态结构体型聚合物只有非晶态结构。2.2.聚合物的物理状态聚合物的物理状态n n在不同温度下呈现出玻璃态、高弹态、粘流态三种物在不同温度下呈现出玻璃态、高弹态、粘流态三种物在不同温度下呈现出玻璃态、高弹态、粘流态三种物在不同温度下呈现出玻璃态、高弹态、粘流态三种物理状态。理状态。理状态。理状态。n n(1)(1)(1)(1)玻璃态玻璃态玻璃态玻璃态：非晶态聚合物在低于某一温度时，分子动：非晶态聚合物在低于某一温度时，分子动：非晶态聚合物在低于某一温度时，分子动：非晶态聚合物在低于某一温度时，分子动能很低，大分子链的运动和分子链段的旋转都被冻结，能很低，大分子链的运动和分子链段的旋转都被冻结，能很低，大分子链的运动和分子链段的旋转都被冻结，能很低，大分子链的运动和分子链段的旋转都被冻结，聚合物在外力作用下，产生的变形较小，弹性模量较聚合物在外力作用下，产生的变形较小，弹性模量较聚合物在外力作用下，产生的变形较小，弹性模量较聚合物在外力作用下，产生的变形较小，弹性模量较大大大大。n n聚合物保持玻璃态的温度上限聚合物保持玻璃态的温度上限聚合物保持玻璃态的温度上限聚合物保持玻璃态的温度上限称为称为称为称为玻璃化温度（玻璃化温度（玻璃化温度（玻璃化温度（T Tg g）。如温。如温。如温。如温度继续下降，当聚合物表现为度继续下降，当聚合物表现为度继续下降，当聚合物表现为度继续下降，当聚合物表现为不能拉伸或弯曲的脆性时的温不能拉伸或弯曲的脆性时的温不能拉伸或弯曲的脆性时的温不能拉伸或弯曲的脆性时的温度称为度称为度称为度称为“脆化温度脆化温度脆化温度脆化温度”，简称，简称，简称，简称“脆点脆点脆点脆点”。2.2.聚合物的物理状态聚合物的物理状态n n(2)(2)(2)(2)高弹态高弹态高弹态高弹态：T Tg gTTTTf f ，分子动能增加，分子链段能，分子动能增加，分子链段能，分子动能增加，分子链段能，分子动能增加，分子链段能运动，但大分子链的运动仍被冻结，聚合物运动，但大分子链的运动仍被冻结，聚合物运动，但大分子链的运动仍被冻结，聚合物运动，但大分子链的运动仍被冻结，聚合物弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量较小，在外力作用下，产生较大的变形较小，在外力作用下，产生较大的变形较小，在外力作用下，产生较大的变形较小，在外力作用下，产生较大的变形，在外力去除在外力去除在外力去除在外力去除后又会恢复原状后又会恢复原状后又会恢复原状后又会恢复原状，聚合物保持高弹态的上限温度称为，聚合物保持高弹态的上限温度称为，聚合物保持高弹态的上限温度称为，聚合物保持高弹态的上限温度称为粘流温度粘流温度粘流温度粘流温度（T Tf f）。）。）。）。n n(3)(3)(3)(3)粘流态粘流态粘流态粘流态：T TT Tf f以上，分子动能增加到以上，分子动能增加到以上，分子动能增加到以上，分子动能增加到链段和大分子链都可以运动，聚合链段和大分子链都可以运动，聚合链段和大分子链都可以运动，聚合链段和大分子链都可以运动，聚合物成为可以流动的粘稠液体。此时，物成为可以流动的粘稠液体。此时，物成为可以流动的粘稠液体。此时，物成为可以流动的粘稠液体。此时，聚合物在聚合物在聚合物在聚合物在外力作用下，分子间会相外力作用下，分子间会相外力作用下，分子间会相外力作用下，分子间会相互滑动互滑动互滑动互滑动，产生流动变形产生流动变形产生流动变形产生流动变形，外力去除外力去除外力去除外力去除后，变形不可恢复后，变形不可恢复后，变形不可恢复后，变形不可恢复。2.2.聚合物的物理状态聚合物的物理状态n n对于对于对于对于结晶化的聚合物结晶化的聚合物结晶化的聚合物结晶化的聚合物，其变形与，其变形与，其变形与，其变形与温度的关系如图温度的关系如图温度的关系如图温度的关系如图11-311-311-311-3所示。所示。所示。所示。n n结晶聚合物中虽然有无定形相的结晶聚合物中虽然有无定形相的结晶聚合物中虽然有无定形相的结晶聚合物中虽然有无定形相的存在，但由于结晶相承受的应力存在，但由于结晶相承受的应力存在，但由于结晶相承受的应力存在，但由于结晶相承受的应力要比非结晶相大得多，所以在要比非结晶相大得多，所以在要比非结晶相大得多，所以在要比非结晶相大得多，所以在T Tg g温度其变形并不发生显著改变，温度其变形并不发生显著改变，温度其变形并不发生显著改变，温度其变形并不发生显著改变，只有到了只有到了只有到了只有到了熔点熔点熔点熔点T Tmm，晶格被破坏，晶格被破坏，晶格被破坏，晶格被破坏，晶区熔融，聚合物直接进入粘流晶区熔融，聚合物直接进入粘流晶区熔融，聚合物直接进入粘流晶区熔融，聚合物直接进入粘流态（如图中曲线态（如图中曲线态（如图中曲线态（如图中曲线1 1 1 1所示），或先所示），或先所示），或先所示），或先进入高弹态再进入粘流态（如图进入高弹态再进入粘流态（如图进入高弹态再进入粘流态（如图进入高弹态再进入粘流态（如图中曲线中曲线中曲线中曲线2 2 2 2所示）。所示）。所示）。所示）。2.2.聚合物的物理状态聚合物的物理状态n nTg和和Tm是聚合物使用时耐热性的重要指标，甚是聚合物使用时耐热性的重要指标，甚至也是聚合物其它性能的重要指标。聚合物的至也是聚合物其它性能的重要指标。聚合物的使用目的不同，对各个转变温度的要求也不同。使用目的不同，对各个转变温度的要求也不同。n n通常，通常，玻璃化温度低于室温的称为玻璃化温度低于室温的称为橡胶橡胶，高于，高于室温的称为室温的称为塑料塑料，也就是说玻璃化温度，也就是说玻璃化温度Tg是塑是塑料的最高使用温度，但却是橡胶的最低使用温料的最高使用温度，但却是橡胶的最低使用温度。度。n n粘流温度粘流温度Tf在室温以下的高聚物可作为胶粘剂在室温以下的高聚物可作为胶粘剂或涂料或涂料使用。熔点使用。熔点Tm是高度结晶聚合物的使用是高度结晶聚合物的使用上限温度。上限温度。3.3.聚合物的老化聚合物的老化n n聚合物在使用过程中，由于光、热、空气等的作用而聚合物在使用过程中，由于光、热、空气等的作用而聚合物在使用过程中，由于光、热、空气等的作用而聚合物在使用过程中，由于光、热、空气等的作用而发生结构或组成的变化，从而出现性能劣化现象，如发生结构或组成的变化，从而出现性能劣化现象，如发生结构或组成的变化，从而出现性能劣化现象，如发生结构或组成的变化，从而出现性能劣化现象，如变色、变硬、龟裂、发软、发粘、斑点、机械强度降变色、变硬、龟裂、发软、发粘、斑点、机械强度降变色、变硬、龟裂、发软、发粘、斑点、机械强度降变色、变硬、龟裂、发软、发粘、斑点、机械强度降低等，称为低等，称为低等，称为低等，称为聚合物的老化聚合物的老化聚合物的老化聚合物的老化。n n聚合物的老化受到众多因素的影响，因此是一个复杂聚合物的老化受到众多因素的影响，因此是一个复杂聚合物的老化受到众多因素的影响，因此是一个复杂聚合物的老化受到众多因素的影响，因此是一个复杂的过程。的过程。的过程。的过程。一般可将聚合物的老化分为两种类型，即聚一般可将聚合物的老化分为两种类型，即聚一般可将聚合物的老化分为两种类型，即聚一般可将聚合物的老化分为两种类型，即聚合物分子的合物分子的合物分子的合物分子的交联与降解交联与降解交联与降解交联与降解。n n交联交联交联交联是指聚合物的分子结构从线型变为体型的过程是指聚合物的分子结构从线型变为体型的过程是指聚合物的分子结构从线型变为体型的过程是指聚合物的分子结构从线型变为体型的过程。当发生这种老化作用时，表现为聚合物失去弹性、变当发生这种老化作用时，表现为聚合物失去弹性、变当发生这种老化作用时，表现为聚合物失去弹性、变当发生这种老化作用时，表现为聚合物失去弹性、变硬、变脆，并出现龟裂现象。硬、变脆，并出现龟裂现象。硬、变脆，并出现龟裂现象。硬、变脆，并出现龟裂现象。降解降解降解降解是指聚合物的分子是指聚合物的分子是指聚合物的分子是指聚合物的分子链发生断裂，其分子量降低，但其化学组成并不发生链发生断裂，其分子量降低，但其化学组成并不发生链发生断裂，其分子量降低，但其化学组成并不发生链发生断裂，其分子量降低，但其化学组成并不发生变化。变化。变化。变化。当老化以降解为主时，聚合物会出现失去刚性当老化以降解为主时，聚合物会出现失去刚性当老化以降解为主时，聚合物会出现失去刚性当老化以降解为主时，聚合物会出现失去刚性、变软、发粘、出现蠕变等现象。、变软、发粘、出现蠕变等现象。、变软、发粘、出现蠕变等现象。、变软、发粘、出现蠕变等现象。3.3.聚合物的老化聚合物的老化n n根据老化机理的不同，可将聚合物的老化分为根据老化机理的不同，可将聚合物的老化分为根据老化机理的不同，可将聚合物的老化分为根据老化机理的不同，可将聚合物的老化分为热老化热老化热老化热老化和光老化和光老化和光老化和光老化两种。两种。两种。两种。n n光老化光老化光老化光老化聚合物在阳光（特别是紫外线）的照射下，聚合物在阳光（特别是紫外线）的照射下，聚合物在阳光（特别是紫外线）的照射下，聚合物在阳光（特别是紫外线）的照射下，其中一部分分子（或原子）被激活而处于高能的不稳其中一部分分子（或原子）被激活而处于高能的不稳其中一部分分子（或原子）被激活而处于高能的不稳其中一部分分子（或原子）被激活而处于高能的不稳定的状态，并可与其它分子发生光敏氧化作用，致使定的状态，并可与其它分子发生光敏氧化作用，致使定的状态，并可与其它分子发生光敏氧化作用，致使定的状态，并可与其它分子发生光敏氧化作用，致使聚合物的结构和组成发生变化，并且性能逐渐恶化的聚合物的结构和组成发生变化，并且性能逐渐恶化的聚合物的结构和组成发生变化，并且性能逐渐恶化的聚合物的结构和组成发生变化，并且性能逐渐恶化的现象。现象。现象。现象。n n热老化热老化热老化热老化聚合物受热时，尤其是在较高温度下暴露聚合物受热时，尤其是在较高温度下暴露聚合物受热时，尤其是在较高温度下暴露聚合物受热时，尤其是在较高温度下暴露于空气中时，聚合物的分子链由于氧化、分解等作用于空气中时，聚合物的分子链由于氧化、分解等作用于空气中时，聚合物的分子链由于氧化、分解等作用于空气中时，聚合物的分子链由于氧化、分解等作用而发生断裂、交联，其化学组成与分子结构发生变化，而发生断裂、交联，其化学组成与分子结构发生变化，而发生断裂、交联，其化学组成与分子结构发生变化，而发生断裂、交联，其化学组成与分子结构发生变化，从而其各项性能发生变化的现象。从而其各项性能发生变化的现象。从而其各项性能发生变化的现象。从而其各项性能发生变化的现象。n n因此因此因此因此大多数聚合物材料的耐高温及大气稳定性都较差。大多数聚合物材料的耐高温及大气稳定性都较差。大多数聚合物材料的耐高温及大气稳定性都较差。大多数聚合物材料的耐高温及大气稳定性都较差。第二节第二节 建筑塑料建筑塑料n n一、建筑塑料的特性一、建筑塑料的特性一、建筑塑料的特性一、建筑塑料的特性n n（1 1 1 1）表观密度小）表观密度小）表观密度小）表观密度小n n（2 2 2 2）比强度高，但弹性模量低）比强度高，但弹性模量低）比强度高，但弹性模量低）比强度高，但弹性模量低n n（3 3 3 3）加工性能优良）加工性能优良）加工性能优良）加工性能优良n n（4 4 4 4）耐化学腐蚀性好）耐化学腐蚀性好）耐化学腐蚀性好）耐化学腐蚀性好 n n（5 5 5 5）减震、吸声、保温隔热性好）减震、吸声、保温隔热性好）减震、吸声、保温隔热性好）减震、吸声、保温隔热性好n n（6 6 6 6）装饰性好）装饰性好）装饰性好）装饰性好n n（7 7 7 7）耐水性和耐水蒸气性好）耐水性和耐水蒸气性好）耐水性和耐水蒸气性好）耐水性和耐水蒸气性好n n（8 8 8 8）电绝缘性能好）电绝缘性能好）电绝缘性能好）电绝缘性能好n n（9 9 9 9）不耐高温和易燃烧）不耐高温和易燃烧）不耐高温和易燃烧）不耐高温和易燃烧n n（10101010）易受热变形）易受热变形）易受热变形）易受热变形 二、建筑塑料的基本组成二、建筑塑料的基本组成n n绝大多数都是以绝大多数都是以绝大多数都是以绝大多数都是以合成树脂和添加剂合成树脂和添加剂合成树脂和添加剂合成树脂和添加剂组成的多组分材料，组成的多组分材料，组成的多组分材料，组成的多组分材料，但也有少量建筑塑料制品例外，例如但也有少量建筑塑料制品例外，例如但也有少量建筑塑料制品例外，例如但也有少量建筑塑料制品例外，例如“有机玻璃有机玻璃有机玻璃有机玻璃”，它是由聚甲基丙烯酸甲酯（，它是由聚甲基丙烯酸甲酯（，它是由聚甲基丙烯酸甲酯（，它是由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMAPMMAPMMAPMMA）合成树脂，在聚）合成树脂，在聚）合成树脂，在聚）合成树脂，在聚合反应中不加入其它组分，而制成的具有较高机械强合反应中不加入其它组分，而制成的具有较高机械强合反应中不加入其它组分，而制成的具有较高机械强合反应中不加入其它组分，而制成的具有较高机械强度和良好抗冲击性能、度和良好抗冲击性能、度和良好抗冲击性能、度和良好抗冲击性能、高透明度高透明度高透明度高透明度的合成高分子材料。的合成高分子材料。的合成高分子材料。的合成高分子材料。n n（1 1 1 1）合成树脂合成树脂合成树脂合成树脂基本组成材料基本组成材料基本组成材料基本组成材料n n合成树脂在塑料中起合成树脂在塑料中起合成树脂在塑料中起合成树脂在塑料中起胶结胶结胶结胶结其它组分形成坚实的整体。其它组分形成坚实的整体。其它组分形成坚实的整体。其它组分形成坚实的整体。其性质在很大程度上决定了塑料的性质。其性质在很大程度上决定了塑料的性质。其性质在很大程度上决定了塑料的性质。其性质在很大程度上决定了塑料的性质。n n合成树脂在一般塑料中的合成树脂在一般塑料中的合成树脂在一般塑料中的合成树脂在一般塑料中的含量在含量在含量在含量在30%30%30%30%60%60%60%60%。因此塑料。因此塑料。因此塑料。因此塑料通常也以所用的合成树脂命名，如聚乙烯塑料、聚氯通常也以所用的合成树脂命名，如聚乙烯塑料、聚氯通常也以所用的合成树脂命名，如聚乙烯塑料、聚氯通常也以所用的合成树脂命名，如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。乙烯塑料。乙烯塑料。乙烯塑料。二、建筑塑料的基本组成二、建筑塑料的基本组成n n（2 2 2 2）添加剂）添加剂）添加剂）添加剂n n为了改善塑料的某些性质而加入的物质统称为添加为了改善塑料的某些性质而加入的物质统称为添加为了改善塑料的某些性质而加入的物质统称为添加为了改善塑料的某些性质而加入的物质统称为添加剂。不同的塑料因其要改善的性能不同，加入的添剂。不同的塑料因其要改善的性能不同，加入的添剂。不同的塑料因其要改善的性能不同，加入的添剂。不同的塑料因其要改善的性能不同，加入的添加剂也会不同。下面介绍几类常用的添加剂加剂也会不同。下面介绍几类常用的添加剂加剂也会不同。下面介绍几类常用的添加剂加剂也会不同。下面介绍几类常用的添加剂：n n1)1)1)1)填料填料填料填料可提高可提高可提高可提高塑料的塑料的塑料的塑料的强度和刚度或耐燃性或强度和刚度或耐燃性或强度和刚度或耐燃性或强度和刚度或耐燃性或耐耐耐耐磨性和大气稳定性磨性和大气稳定性磨性和大气稳定性磨性和大气稳定性;n n2)2)2)2)增塑剂增塑剂增塑剂增塑剂提高塑料加工时的可塑性及流动性，提高塑料加工时的可塑性及流动性，提高塑料加工时的可塑性及流动性，提高塑料加工时的可塑性及流动性，改善塑料制品的柔韧性改善塑料制品的柔韧性改善塑料制品的柔韧性改善塑料制品的柔韧性;n n3)3)3)3)固化剂固化剂固化剂固化剂使树脂具有热固性，形成稳定而坚硬使树脂具有热固性，形成稳定而坚硬使树脂具有热固性，形成稳定而坚硬使树脂具有热固性，形成稳定而坚硬的塑料制品的塑料制品的塑料制品的塑料制品 n n4)4)4)4)稳定剂稳定剂稳定剂稳定剂防止塑料在热、光及其它条件下过早防止塑料在热、光及其它条件下过早防止塑料在热、光及其它条件下过早防止塑料在热、光及其它条件下过早老化老化老化老化;n n5)5)5)5)着色剂着色剂着色剂着色剂赋予塑料制品特定的色彩和光泽赋予塑料制品特定的色彩和光泽赋予塑料制品特定的色彩和光泽赋予塑料制品特定的色彩和光泽。三、常用建筑塑料及制品三、常用建筑塑料及制品n n1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n n（1 1 1 1）聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯（PEPEPEPE）塑料）塑料）塑料）塑料结晶型聚合物结晶型聚合物结晶型聚合物结晶型聚合物n n高压聚乙烯的结晶度低、密度小；低压聚乙烯结晶度高压聚乙烯的结晶度低、密度小；低压聚乙烯结晶度高压聚乙烯的结晶度低、密度小；低压聚乙烯结晶度高压聚乙烯的结晶度低、密度小；低压聚乙烯结晶度高、密度大。随结晶度和密度的增加，聚乙烯的硬度、高、密度大。随结晶度和密度的增加，聚乙烯的硬度、高、密度大。随结晶度和密度的增加，聚乙烯的硬度、高、密度大。随结晶度和密度的增加，聚乙烯的硬度、软化点、强度等随之提高，而冲击韧性和伸长率则下软化点、强度等随之提高，而冲击韧性和伸长率则下软化点、强度等随之提高，而冲击韧性和伸长率则下软化点、强度等随之提高，而冲击韧性和伸长率则下降。降。降。降。n n聚乙烯塑料为聚乙烯塑料为聚乙烯塑料为聚乙烯塑料为白色蜡状半透明白色蜡状半透明白色蜡状半透明白色蜡状半透明材料，材料，材料，材料，具有较高的化学具有较高的化学具有较高的化学具有较高的化学稳定性和耐水性，强度虽不高，但低温柔韧性好，比稳定性和耐水性，强度虽不高，但低温柔韧性好，比稳定性和耐水性，强度虽不高，但低温柔韧性好，比稳定性和耐水性，强度虽不高，但低温柔韧性好，比水轻，无毒水轻，无毒水轻，无毒水轻，无毒。n n聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，紫外线作用容易光氧化、热氧化、臭氧分解，紫外线作用容易光氧化、热氧化、臭氧分解，紫外线作用容易光氧化、热氧化、臭氧分解，紫外线作用下容易发生光降解下容易发生光降解下容易发生光降解下容易发生光降解，而炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽，而炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽，而炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽，而炭黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用，因此适量的掺加可以提高聚乙烯塑料的抗老化作用，因此适量的掺加可以提高聚乙烯塑料的抗老化作用，因此适量的掺加可以提高聚乙烯塑料的抗老化作用，因此适量的掺加可以提高聚乙烯塑料的抗老化性能。另外聚乙烯性能。另外聚乙烯性能。另外聚乙烯性能。另外聚乙烯易燃烧易燃烧易燃烧易燃烧。1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n n（2 2）聚氯乙烯聚氯乙烯（PVCPVC）塑料）塑料n n聚氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成，是目聚氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成，是目前前工程上常用的一种塑料工程上常用的一种塑料。聚氯乙烯塑料成本。聚氯乙烯塑料成本低，产量大、低，产量大、化学稳定性高、抗老化性好化学稳定性高、抗老化性好。加。加入不同的添加剂可加工成软质和硬质的多种产入不同的添加剂可加工成软质和硬质的多种产品。品。n n聚氯乙烯塑料的聚氯乙烯塑料的耐热性差耐热性差，在，在100100以上时会以上时会发生分解、变质而破坏，通常其发生分解、变质而破坏，通常其使用温度应在使用温度应在60608080以下以下。1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n n（3 3 3 3）聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯（PSPSPSPS）塑料）塑料）塑料）塑料结晶聚合物结晶聚合物结晶聚合物结晶聚合物n n聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成。聚苯乙烯的聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成。聚苯乙烯的聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成。聚苯乙烯的聚苯乙烯是由苯乙烯单体聚合而成。聚苯乙烯的透明透明透明透明度高达度高达度高达度高达8888888890%90%90%90%，有光泽，易于着色，化学稳定性高，有光泽，易于着色，化学稳定性高，有光泽，易于着色，化学稳定性高，有光泽，易于着色，化学稳定性高，耐水，耐光，导热系数不随温度变化，具有较高的绝耐水，耐光，导热系数不随温度变化，具有较高的绝耐水，耐光，导热系数不随温度变化，具有较高的绝耐水，耐光，导热系数不随温度变化，具有较高的绝热能力热能力热能力热能力，成型加工方便，价格较低。但是聚苯乙烯，成型加工方便，价格较低。但是聚苯乙烯，成型加工方便，价格较低。但是聚苯乙烯，成型加工方便，价格较低。但是聚苯乙烯性性性性脆，抗冲击性差，易燃，耐热性差脆，抗冲击性差，易燃，耐热性差脆，抗冲击性差，易燃，耐热性差脆，抗冲击性差，易燃，耐热性差。n n为改善聚苯乙烯的抗冲击性和耐热性，发展了一些为改善聚苯乙烯的抗冲击性和耐热性，发展了一些为改善聚苯乙烯的抗冲击性和耐热性，发展了一些为改善聚苯乙烯的抗冲击性和耐热性，发展了一些改改改改性聚苯乙烯，性聚苯乙烯，性聚苯乙烯，性聚苯乙烯，ABSABSABSABS是其中最重要的一种，它是丙烯腈、是其中最重要的一种，它是丙烯腈、是其中最重要的一种，它是丙烯腈、是其中最重要的一种，它是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚体，丙烯腈使丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚体，丙烯腈使丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚体，丙烯腈使丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚体，丙烯腈使ABSABSABSABS具具具具有良好的化学稳定性和表面硬度，丁二烯使有良好的化学稳定性和表面硬度，丁二烯使有良好的化学稳定性和表面硬度，丁二烯使有良好的化学稳定性和表面硬度，丁二烯使ABSABSABSABS坚韧坚韧坚韧坚韧和具有良好的耐低温性能，苯乙烯则赋予和具有良好的耐低温性能，苯乙烯则赋予和具有良好的耐低温性能，苯乙烯则赋予和具有良好的耐低温性能，苯乙烯则赋予ABSABSABSABS良好的良好的良好的良好的加工性能。加工性能。加工性能。加工性能。ABSABSABSABS的总体性能取决于这三种单体的组成的总体性能取决于这三种单体的组成的总体性能取决于这三种单体的组成的总体性能取决于这三种单体的组成比例。比例。比例。比例。1.1.建筑塑料的常用品种建筑塑料的常用品种n n（4 4 4 4）聚丙烯聚丙烯聚丙烯聚丙烯（PPPPPPPP）塑料）塑料）塑料）塑料n n聚丙烯是由丙烯聚合而成。聚丙烯为白色蜡状材料，聚丙烯是由丙烯聚合而成。聚丙烯为白色蜡状材料，聚丙烯是由丙烯聚合而成。聚丙烯为白色蜡状材料，聚丙烯是由丙烯聚合而成。聚丙烯为白色蜡状材料，外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，约为外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，约为外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，约为外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，约为0.9g/cm0.9g/cm0.9g/cm0.9g/cm3 3 3 3，因此其，因此其，因此其，因此其质轻质轻质轻质轻；聚丙烯；聚丙烯；聚丙烯；聚丙烯耐热性较高耐热性较高耐热性较高耐热性较高（100120100120100120100120），），），），刚性、延性和抗水性好刚性、延性和抗水性好刚性、延性和抗水性好刚性、延性和抗水性好，其拉伸强，其拉伸强，其拉伸强，其拉伸强度高于度高于度高于度高于PEPEPEPE，但低温抗冲击强度低于，但低温抗冲击强度低于，但低温抗冲击强度低于，但低温抗冲击强度低于PEPEPEPE。聚丙烯的不。聚丙烯的不。聚丙烯的不。聚丙烯的不足之处是足之处是足之处是足之处是低温脆