《建筑工程材料》图文-第九章.pptx

第第9章章 建筑塑料及胶粘剂建筑塑料及胶粘剂9.1 建筑塑料建筑塑料9.2 胶粘剂胶粘剂9.1 建筑塑料建筑塑料9.1.1 建筑塑料的组成、分类及特点建筑塑料的组成、分类及特点 1塑料的组成塑料的组成塑料的组成合成树脂填充料添加剂 合成树脂是塑料的基本组成成分，在塑料中约占40%100%，它在塑料中起胶粘剂的作用，不仅能自身胶结，还能将塑料中的其他组分胶结成一个整体。常用填充料有有机填充料和无机填充料，有粉状和纤维状，如木粉、纸屑、滑石粉、石灰石粉、石英粉、石棉、玻璃纤维、硅藻土等。塑料中填充料掺量约占40%70%。为使塑料具有更好的性能，以满足使用的要求，常根据需要加入一些添加剂，如增塑剂、稳定剂、着色剂、固化剂等。2塑料的分类及特点塑料的分类及特点 （1）分类 塑料按合成树脂受热时所表现的性能不同分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。塑料按组成成分的多少可分为单成分和多成分塑料。（2）特点特点表观密度小比强度高耐磨性良好耐化学腐蚀性好装饰性好耐老化性差可燃性刚性小9.1.2 常用建筑塑料常用建筑塑料 1聚乙烯塑料聚乙烯塑料 聚乙烯（PE）是最常用的塑料之一，它是由单体乙烯在催化剂作用下聚合而成的以聚乙烯树脂为主要原料的多功能塑料。聚乙烯塑料能吸收油类而引起膨胀、变色、破裂，但有很高的化学稳定性、耐水性、物理机械性能和电绝缘性。因此可以作为防水材料（给排水管道、防渗薄膜、混凝土建筑物的防水层等），配制涂料、油漆等。聚乙烯能燃烧，使用时要严加防火。2聚氯乙烯塑料聚氯乙烯塑料 聚氯乙烯（PVC）树脂主要由氯乙烯单体经聚合而成，是无色定形的白色粉末，是目前建筑中用量最大的塑料之一。它对酸、碱及其他溶剂的抵抗能力极强。由于对光、热的不稳定性以及强度差，聚氯乙烯不能单独使用，一般都要加入稳定剂、增塑剂、着色剂等来改善它的物理机械性能。聚氯乙烯树脂中加入不同量的增塑剂可制成硬质或软质制品。硬质聚氯乙烯的机械强度高，耐腐蚀，常温下它的抗冲击性能也较高，但在0以下迅速降低。由于它的软化点低，耐热性差，故不能在5060以上的环境中使用。它是自熄性塑料。硬质聚氯乙烯制品应用很广，如百叶窗、墙面板、屋面采光板、管材、密封条、踢脚板、门窗框、楼梯扶手和地面砖、塑料地板等，也可制成泡沫塑料，主要用做隔热、隔音材料。软质聚氯乙烯的用途更广，可挤压成板、片、型材用作地面材料和装修材料，可制成半透明柔软的天花板。软质聚氯乙烯由于有增塑剂，故可燃烧，燃烧时有烟并放出氯化氢气体。3聚苯乙烯塑料聚苯乙烯塑料 聚苯乙烯（PS）是合成树脂中最轻的树脂之一，由苯乙烯单体经聚合而成，具有高的绝热性能、高透明性、电绝缘性、刚性及耐化学腐蚀性，可做成透明和不透明的制品；缺点是性脆，耐热性差。最主要的制品是聚苯乙烯泡沫塑料，用作复合板材的芯材以获得良好的绝热性能。4聚丙烯聚丙烯 聚丙烯（PP）树脂由丙烯单体聚合而成。以聚丙烯树脂为主要成分的聚丙烯塑料的机械性能和耐热性都优于聚乙烯，刚性、延性好，耐腐蚀，不耐磨，无毒，易燃，有一定的脆性。主要用于生产管材、卫生洁具、耐腐蚀衬板等。5聚甲基丙烯酸甲酯塑料聚甲基丙烯酸甲酯塑料 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称“有机玻璃”，是由丙酮、氰化物和甲醇反应生成的甲基丙烯酸甲酯单体经聚合而成，是玻璃态高度透明的固体。不仅能透过92%以上的日光，并且能透过73.5%的紫外线，因此主要用来生产有机玻璃。它质轻，不易碎裂，在低温时具有较高的冲击强度、坚韧并具有弹性，有优良的耐水性，耐候性好，易加工成形，可制成板材、管材、浴缸、室内隔断、穹形天窗等。它是目前透明性最好的热塑性塑料。6酚醛树脂塑料酚醛树脂塑料 酚醛树脂（PF）通常以苯酚与甲醛缩聚而成，属自燃性塑料。由于所用苯酚与甲醛的配合比不同，催化剂类型不同，可得到热塑性和热固性两类树脂。酚醛树脂耐热、耐湿、耐化学侵蚀和电绝缘性能较好，强度高，刚性好。但本身很脆，不能单独作为塑料使用。电工器材的电木粉就是将酚醛树脂脱水磨成细粉并与木粉、颜料配成压塑粉，再经过加工而成。在建筑上酚醛塑料主要用于制造各种层压板和玻璃纤维增强塑料，利用酚醛树脂生产涂料、粘结剂等。7聚氨酯塑料聚氨酯塑料 聚氨酯（PU）塑料分为单组分和双组分两种。双组分的为软性，单组分的为硬性。可用于制造建筑涂料、防水材料、粘结剂、塑料地板等。8玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料 玻璃纤维增强塑料（GRP），俗称“玻璃钢”，是采用合成树脂胶结玻璃纤维或玻璃布而制成的轻质高强复合材料。它的特点是质轻，高强（比强度超过钢材），化学稳定性好，但刚度较低，使用时会产生较大的形变。9聚碳酸酯塑料聚碳酸酯塑料 聚碳酸酯（PC）塑料是一种工程塑料，有极高的抗冲击强度，是玻璃的250倍，是有机玻璃的150倍，透光率高，3 mm的透光率为60%，故有“不碎玻璃”之称。它质轻，密度仅为玻璃的50%左右，隔热性好，使用温度范围广（-130130），抗紫外线能力强，且具有自熄性、阻燃等特点。它常被做成板材，用于办公楼、体育馆、娱乐中心、工业厂房等的采光。10有机硅塑料有机硅塑料 有机硅（SI）塑料的分子量低，常用作清漆、润滑剂、脱膜剂中的外加剂或单独作为憎水剂。以聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、硅橡胶等为基材添加纳米蒙脱土的一系列纳米塑料，表现出优异的物理力学性能，强度高，耐热性好，比重较低。纳米塑料显示出良好的透明度和较高的光泽度，部分材料的耐磨性是黄铜的27倍，钢铁的7倍。因而纳米塑料具有更广阔的应用空间。9.2 胶粘剂胶粘剂 胶粘剂是指能形成薄膜，并能将两个物体的表面通过薄膜紧密胶结而达到一定物理化学性能要求的材料，又称为黏合剂。随着化学工业的不断发展，以合成树脂为主要成分的合成胶粘剂几乎完全取代了天然胶粘剂，广泛应用于建筑工程中，如地板、墙板、吸声板等的胶结；釉面砖、水磨石、壁纸等的铺贴；混凝土裂缝、破损的修补，以及复合材料的胶结等。随着纳米胶粘剂的出现，胶粘剂的物理力学性能及耐久性都会大大提高。特点 可利用胶粘剂复合薄膜材料、纤维材料、层状材料、碎屑材料，如胶合板、纤维板、玻璃纤维增强材料、玻璃棉等。胶黏缝的应力分布面积较大，受力较均匀，可以避免或缓解应力集中，有利于制作高强材料。胶黏缝的气密性和水密性好，有利于建筑的节能。可以胶结两种不同材料，甚至两种不同性质的材料，例如热膨胀系数相差很大的材料。施工方法简便，省工省料。1胶粘剂的组成与分类胶粘剂的组成与分类 （1）胶粘剂的组成 黏料是胶粘剂的基本组分，对胶粘剂的性能，如胶结强度、耐热性、韧性、耐老化性及胶粘剂用途和使用工艺等起决定性作用。常用的黏料有天然高分子化合物（如淀粉、天然橡胶等）、合成高分子化合物（如酚醛树脂、聚醋酸乙烯酯等）、无机化合物（如某些硅酸盐、磷酸盐等）。填料可以提高胶粘剂的强度、耐热性，增加黏度，减少收缩，降低成本，常用的填料有石棉粉、滑石粉、铁粉等。所有填料必须干燥，并磨细过筛才可使用。稀释剂可以改善胶粘剂的工艺性，降低黏度，延长使用期限，常用的稀释剂有环氧丙烷和丙酮等。（2）胶粘剂的分类 按胶粘剂的强度特性不同划分为结构胶粘剂、非结构胶粘剂、次结构胶粘剂。按固化条件不同划分为溶剂型胶粘剂、反应型胶粘剂、热熔型胶粘剂。2建筑上常用的胶粘剂建筑上常用的胶粘剂 （1）聚醋酸乙烯胶粘剂 聚醋酸乙烯胶粘剂，又称白乳胶，是由醋酸、乙烯经乳液聚合而制得的一种乳白色、带有酯类芳香的乳胶状液体。特点 胶液呈酸性；具有较强的亲水性；流动性好，便于表面粗糙材料的黏结；耐水性差，不能用于潮湿环境；适宜的黏结温度为580；无毒、无污染，是一种优良的环保材料。聚醋酸乙烯胶粘剂黏结强度不高，主要用于黏结受力不大的墙壁纸、壁布等，黏结以受压力为主的木地板、塑料地板等。它除用于黏结材料外，还可作为涂料的主要成膜物质，也可加入水泥砂浆中组成聚合物水泥砂浆，以提高砂浆与基体的黏滞力。（2）聚氨酯类胶粘剂 聚氨酯类胶粘剂是以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯（简称聚氨酯）为黏滞物质，加入改性材料、填料、固化剂等而制得的胶粘剂，一般为双组分，特点是黏附性好，耐低温性能优异，韧性好，可室温固化。它对多种材料有良好的黏滞性，可以黏结陶瓷、木材、不锈钢、玻璃等材料，另外聚氨酯也可用于制作防水材料、管道密封材料，还可作为聚氨酯涂料的主要成膜物质，涂刷木器家具。（3）环氧树脂类胶粘剂 环氧树脂是含有环氧基的树脂的总称。通常使用的环氧树脂为黄色至青铜色黏稠液体或固体，它与多种材料有很高的黏滞力，加入固化剂后，固化的环氧树脂有相当高的强度，同时有较好的耐热性和化学稳定性，且收缩率、吸水率都较小，不易老化。环氧树脂可用于黏结金属、玻璃、木材、混凝土等，也可用于配制涂料，配制环氧混凝土、环氧砂浆，还可作为灌浆材料用于混凝土补强。（5）橡胶类胶粘剂 橡胶类胶粘剂以合成橡胶（如氯丁橡胶等）为黏结物质，加入有机稀释剂、补强剂等辅助材料而制成。橡胶类胶粘剂一般具有良好的黏滞性、耐水性、耐化学腐蚀性等。如氯丁胶粘剂，采用专用型氯丁胶粘剂为成膜物质，具有一定的耐水、耐酸碱性，适用于地毯、纤维制品和部分塑料的黏结等。（4）不饱和聚酯树脂胶粘剂 不饱和聚酯树脂除用于制造玻璃钢制品外，也是一种性能良好的黏结材料。不饱和聚酯树脂未固化时为黏度较高的液体，使用时需加固化剂、稀释剂等。它的工艺性能好，可在室温固化，但固化时收缩率较大。不饱和聚酯树脂胶粘剂可用来黏结陶瓷、玻璃钢、金属、木材和混凝土等材料。3胶粘剂的使用胶粘剂的使用 （1）选择合适的品种选择胶粘剂应考虑以下几点 所要黏结的材料品种和特性。被黏结材料对粘结剂有什么特殊要求，如强度、韧性、颜色等。周围的环境及环境对粘结剂的要求，如温度、湿度、防潮、防水等。常用胶粘剂粘贴地板粘贴墙面粘贴其他材料建筑结构的粘贴 橡胶地板可用天然或合成橡胶溶液、橡胶乳胶水泥粘贴。地毡或软木地板用一般的胶粘剂都可粘贴。而塑料地砖、地板的粘贴要综合考虑地砖、地板及粘结剂来选择。粘贴塑料壁纸主要用聚乙烯醇缩甲醛和羧甲基纤维素组成的粘结剂。如大理石、瓷砖、锦砖等可用砂浆、塑料砂浆黏结，如用环氧树脂水泥砂浆粘贴大理石墙面效果会更好。纤维板、胶合板或其他类似的板材，常用聚醋酸乙烯乳液等粘结剂来粘贴，也可用天然胶或氯丁胶等黏合剂。室外的石棉水泥板等墙面材料，可用环氧树脂砂浆粘贴。如胶合木的桁架可用高强度黏合剂黏结而成，混凝土构件可用环氧树脂或不饱和聚酯砂浆黏结，钢与混凝土的黏结可用环氧树脂砂浆，金属与金属的黏结，一般在工厂用环氧树脂、聚氨酯等粘结剂。（2）胶粘剂的使用方法被黏物表面处理涂胶方法双组分粘结剂的使用方法施加压力固化过程 被黏物表面必须清洁，多数粘结剂还要求被黏物表面干燥，但也有少数粘结剂可以用于潮湿的表面。当被黏物表面很光滑时，一般还须用砂纸或锉刀将表面打毛，以提高黏滞力。传统的涂胶工具是刷子和刮刀等。有的粘结剂可用喷涂机喷涂或滚涂机滚涂。双组分胶粘剂首先要配比正确，其次必须混合均匀。混合好的粘结剂必须一次用完。压紧被黏物使其表面互相紧密接触，排除空气。对接触型粘结剂可用手或滚筒加压，以便获得瞬时黏滞力，而不需要继续加压就可达到目的。对于没有瞬时黏滞力的粘结剂，则需要用夹具或压机等加压，一般加压要保持数小时才能达到黏结目的。接触型粘结剂在黏合后就可立即获得一定强度，其值可以达到一周后最终强度的20%；双组分的粘结剂虽然在几小时内可以固化，但要达到完全固化，则需要较长时间，这段时间应在交付使用时考虑到。温度和湿度会影响粘结剂的使用性能，在使用溶剂型粘结剂时，干燥时间随着温度的下降而延长，随着温度的上升而缩短。高湿度状态会延长干燥时间并会缩短使用期。由于许多胶粘剂是可燃的，有的还会放出有毒气体，因此必须注意安全。在储存粘结剂时，应遵照说明书规定的条件储存，否则会导致粘结剂失效。