第九章高分子建筑材料分析
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。
第九章建筑高分子材料
1、塑料组成：合成树脂及添加剂（填料、增塑剂、固化剂、 着色剂及定剂）。
2、塑料主要性质：物理性质；力学性质；耐久性及其他性质。 3、塑料分类及常用塑料。
四川水利职业技术学院
第九章 建筑高分子材料
第一节 概述
三、合成橡胶
1、橡胶的组成与硫化。 2、常用合成橡胶。 3、再生橡胶。
四、胶粘剂
1、粘接的基本概念：粘接力；粘接理论：机械作用力、 分子间作用力、化学键力；发挥粘接剂作用的基本 条件。
2、胶粘剂的组成 。 3、常用粘胶剂：热固性树脂胶粘剂；热塑性树脂胶粘
剂；合成橡胶胶粘剂。
四川水利职业技术学院
第九章 建筑高分子材料
第二节 建筑塑料
塑料是以天然或合成高分子化合物为基体材料，加入适量的填 料和添加剂，在高温、高压下塑化成型，且在常温、常压下保 持制品形状不变的材料。常用的合成高分子化合物是各种合成 树脂。 塑料具有质量轻、比强度高、保温绝热性能好、加工性能好及 富有装饰性等优点，但也存在易老化、易燃、耐热性差及刚性 差等缺点。 塑料作为土木工程材料有着广阔的前途。如建筑工程常用塑料 制品有塑料壁纸、壁布、饰面板、塑料地板、塑料门窗、管线 护套等；绝热材料有泡沫塑料与蜂窝塑料等；防水和密封材 料有塑料薄膜、密封膏、管道、卫生设施等；土工材料有塑料 排水板、土工织物等；市政工程材料有塑料给水管、塑料排水 管、煤气管等 建筑高分子材料
第一节 概述
一、合成高分子材料基本知识
1、聚合物与聚合反应类型：聚合物组成；链节与聚合度； 加聚物、缩物与共聚物。
2、聚合物结构特征：聚合物的结合键的主价力与次价力； 线型聚合物网体型聚合物；聚合物的聚集状态与聚合物 结晶的特点；非结晶聚物的三种状态；玻璃态、高弹态 及粘流态。
建筑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
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
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
高分子基础课件定稿讲义第九章
RCHO C2 C HH
OH
OOOOOH OO
R
R
R
9.2 聚合物的反应性及影响因素
邻近基团效应：
a. 位阻效应：由于新生成的功能基的立体阻碍，导致其邻 近功能基难以继续参与反应。
如聚乙烯醇的三苯乙酰化反应，由于新引入的庞大的三 苯乙酰基的位阻效应，使其邻近的-OH难以再与三苯乙酰氯 反应
CH2 CH + OH
（1）纤维素的化学改性 （改善溶解性、加工性） a. 粘胶纤维的合成
CH2OH OO
OH
NaOH
OH
CH2OH OO
OH
CS2
CH2OH OO
OH
ONa
H2SO4 纺丝
O C SNa S
纤维素黄原酸酯
纤维素+Na2SO4 +CS2
9.3 高分子的相似化转变
b. 纤维素酯的合成
纤维素与酸反应酯化可获得多种具有重要用途的纤维 素酯。重要的有：
结晶性
例如：聚乙烯醇缩醛
O
C H2C H2C H2C H
HCH
C H2 C H2C H C H
O H O H
OO
C H2
溶液法 聚合物膜非均相缩醛
缩醛度？
9.2 聚合物的反应性及影响因素
溶解度的变化 聚乙烯氯化
氯含量 < 30％，溶解度增加 30% ~ 60% ，溶解度降低 > 60% ， 溶解度增加
C H2C HC H2C H O H O H
O
C H2C HC H2C H O H O H
RCH H2 O
C H2 C H2C H C H
OO
缩醛化程度控制在75％－85％
第九章、高分子建筑材料教材
（7）聚酰胺（PA，尼龙） 尼龙由胺基酸缩聚而成。 尼龙耐磨性突出，机械性能良好，冲击韧性好，耐油性好， 消音性好，耐热温度130~150℃，较难燃，可用作水管零部件、 涂料。
2. 热固性塑料 （1）酚醛塑料（PF） 酚醛树脂通常以苯酚与甲醛缩聚而成。 酚醛树脂在建筑上主要用于生产层压板、玻璃钢制品、胶 粘剂等。未热固的酚醛树脂磨细后与木粉和颜料可配制“电木 粉”，用于压塑成各种电工器材。
3. 树脂基复合材料 复合材料能综合各组分的优良特性，有针对性地改善材料 某些方面的性能。复合材料的类型有：纤维复合材料、层合复 合材料、颗粒复合材料。
（1）玻璃钢（GRP） 玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢，具有轻质高强的特点， 是合成高分子化合物用作结构材料的主要代表。 玻璃钢由合成树脂胶结玻璃纤维或玻璃布制成，一般常用 酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂等热固性树脂，其中聚酯树脂 因其化学稳定性好、价格较低而使用最多。 玻璃钢密度1.5~2.0g/cm3，抗拉强度接近或超过碳素钢， 但刚度比金属差，层间剪切强度低，耐老化性能不够理想。 玻璃钢在航空、高压容器、军用及民用制品上得到广泛应 用。在建筑工程中，可用作采光材料、围护材料、装饰装修材 料，如：瓦楞形屋面板、整体采光（PE） 聚乙烯由乙烯单体聚合而成，是产量最大、用途最广的一 种热塑性树脂。按聚合方法分为三种：高压聚乙烯、低压聚乙 烯、中压聚乙烯。 聚乙烯耐低温性（-70℃）、耐化学腐蚀性、抗水性好，电 绝缘性突出，强度不高，易燃，质地较软，吸收油类会引起膨 胀、变色、破裂。最高使用温度为100℃。 聚乙烯可作防水材料、涂料、绝缘材料等。聚乙烯塑料在 建筑上常用来制成排水管、水箱、薄膜。 （3）聚丙烯（PP） 聚丙烯是一种结晶性高聚物。 聚丙烯密度最低（0.90~0.91 g/m3），易燃，不耐磨，常 温下没有溶剂。耐热温度100~120℃。 聚丙烯常用于生产管材、卫生洁具、薄膜、纤维、地毯等。
高分子建筑材料基本知识
高分子建筑材料基本知识引言高分子建筑材料是一类具有特殊性能和功能的建筑材料，由高分子化合物构成。
它们具有轻质、耐久性好、隔热性能高等优点，被广泛应用于建筑领域。
本文将介绍高分子建筑材料的基本知识，包括种类、性质和应用等方面的内容。
高分子建筑材料的种类高分子建筑材料的种类繁多，常见的包括聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等。
这些材料具有不同的特性和用途，适用于不同的建筑环境和需求。
PVCPVC是一种常见的高分子建筑材料，具有轻质、耐候性好、阻燃性能好等特点。
它常用于制作窗框、水管和装饰材料等。
PVC材料还可以通过添加不同的添加剂改变其特性，如增塑剂可以增加PVC材料的柔韧性。
PEPE是一种具有较高强度和韧性的高分子建筑材料。
它常用于制作排水管道、污水处理设备和垃圾桶等。
PE材料还具有优良的耐腐蚀性能，可以在恶劣的环境条件下使用。
PPPP是一种具有较高耐热性和化学稳定性的高分子建筑材料。
它常用于制作地板、墙板和屋顶等。
PP材料具有较好的隔热性能和阻燃性能，是一种理想的建筑材料。
PSPS是一种具有较高透明度和韧性的高分子建筑材料。
它常用于制作窗户、隔断和家居用品等。
PS材料还具有较好的耐候性能，可以长时间保持表面的光亮度。
高分子建筑材料的性质高分子建筑材料具有多种特性，其中包括物理性能、化学性能和机械性能等。
高分子建筑材料的物理性能包括密度、热传导性能和电绝缘性能等。
其密度通常较低，有利于减轻建筑物的自重；热传导性能较低，有利于隔热保温；电绝缘性能良好，可以用于电气设备的绝缘材料。
化学性能高分子建筑材料的化学性能包括耐酸碱性、耐溶剂性和耐氧化性等。
不同种类的材料具有不同的耐腐蚀性能，可以适应不同的建筑环境。
高分子建筑材料的机械性能包括强度、刚度和韧性等。
这些性能影响着材料的承重能力、变形能力和抗冲击性能。
在选择和设计高分子建筑材料时，需要考虑其机械性能的适应性。
高分子建筑材料的应用高分子建筑材料的应用非常广泛，涵盖了建筑的各个方面，包括结构材料、装饰材料和功能材料等。
高分子建筑材料基本知识(ppt 58页)
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子建筑材料的基本性质 (The basic properties of polymer materials for construction)
一、高聚物的基本知识(The elementary knowledge of polymer )
在有机化合物中，一般将分子量为几十、几百的化合物称 为低分子化合物，而将分子量在104以上的称为高分子化合物 （有时将分子量在103以上的也称为高分子化合物）。常见的 高分子有机化合物有：合成树脂(resin)、天然树脂、纤维素 酯或醚、沥青等。
一、高聚物的基本知识(The elementary knowledge of polymer )
加成聚合是在加热或催化剂的作用下，单体分子互相连结 起来成为高聚物，反应过程中不产生副产物，所生成的高聚物 具有与单体完全相同的组成。加聚反应生成的高聚物称为聚合 树脂，为线型结构，绝大多数属热塑性树脂，由一种单体加聚 而得的称为均聚物，以“聚”+ 单体名称命名，由两种以上单 体加聚而得的称为共聚物，以单体名称 +“共聚物”命名。建 筑中常用的有：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯 （PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、 聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)、丁苯胶乳 (butadiene styrene latex)等。
第九章有机高分子材料主要授课内容建筑塑料建筑涂料建
后再加热时不会化，称为热固性树脂。
西安
2006年2月
第九章 有机高分子材料
第一节 高分子化合物的基本知识
2
高聚物的聚集态结构与物理状态
聚集态结构是指高聚物内部大分子 之间的几何排列与堆砌方式。 晶态 不透明或半透明 非晶态 透明 由于长链高分子难免弯曲，故在晶 态高聚物中也总有非晶区存在，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。
西安 2006年2月
第九章 有机高分子材料
第一节 高分子化合物的基本知识
（1）线型：大小分链节排列成线状主链（如图9-1a）。大多数呈卷 曲状，线状大分子间以分子间力结合在一起。线型高聚物具有良好
的弹性、塑性、柔顺性，但强度较低、硬度小、耐热性、耐腐蚀性
较差，且可融可熔。线型结构的合成树脂可反复加热软化、冷却硬 化，称为热塑性树脂。
西安
2006年2月
第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
第二节
建筑塑料
塑料是以天然或合成高分子化合物为基体材料， 加入适量的填料和添加剂，在高温、高压下塑化成型， 且在常温、常压下保持制品形状不变的材料。 常用的合成高分子化合物是各种合成树脂。 塑料作为土木工程材料有着广阔的前途。如建筑 工程常用塑料制品有塑料壁纸、饰面板、塑料地板、 塑料门窗、管线护套等；防水和密封材料有塑料薄膜、 密封膏、管道、卫生设施等。
西安
2006年2月
第九章 有机高分子材料
第一节 高分子化合物的基本知识
第一节
高分子化合物的基本知识
一、高分子化合物的定义
高分子化合物又称高分子聚合物（简称高 聚物），是组成单元相互多次重复连接而构成 的物质。 高分子化合物分子量虽然很大，但化学组成 比较简单，由许多低分子化合物聚合而成。 例如，聚乙烯分子结构为： …CH2—CH2…CH2—CH2…—[—CH2—CH2— ]n—
建筑材料高分子材料
建筑材料高分子材料在现代建筑领域，高分子材料正发挥着日益重要的作用。
它们以其独特的性能和多样的形式，为建筑行业带来了创新与变革。
高分子材料，顾名思义，是由大量高分子化合物组成的材料。
这些高分子化合物通常具有长链结构，分子量大，这赋予了它们与众不同的特性。
从塑料到橡胶，从纤维到涂料，高分子材料在建筑中的应用可谓无处不在。
先说塑料，常见的有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚氯乙烯（PVC）等。
聚乙烯常用于制造管道，其耐腐蚀、耐磨损的特性使其能够在长期的使用中保持良好的性能。
聚丙烯则常用于制造建筑模板，它强度高、重量轻，方便施工操作。
聚氯乙烯在建筑中的应用更是广泛，从门窗型材到电线电缆的绝缘层，都能看到它的身影。
橡胶在建筑中也有着不可或缺的地位。
例如，橡胶密封件在门窗、管道连接处等部位起到了良好的防水、密封作用，有效防止了雨水和气体的渗透。
而在建筑减震方面，橡胶支座能够吸收地震能量，减轻建筑物在地震中的晃动，保障建筑物和人员的安全。
纤维类高分子材料，如玻璃纤维和碳纤维，增强了建筑材料的强度和韧性。
在混凝土中添加玻璃纤维，可以显著提高混凝土的抗裂性能，延长建筑物的使用寿命。
碳纤维则因其高强度和轻质量的特点，被用于制造一些高端建筑的结构部件。
涂料是另一种重要的高分子建筑材料。
它们不仅能为建筑物提供美观的外观，还能起到保护作用。
例如，外墙涂料可以防止雨水侵蚀、紫外线照射，保持建筑物外观的长久亮丽。
而内墙涂料则需要具备环保、低挥发性有机化合物（VOC）排放等特点，以保障室内空气质量。
高分子材料在建筑中的优势十分显著。
首先，它们具有良好的加工性能，可以通过注塑、挤出、模压等多种方式制成各种形状和尺寸的制品，满足建筑设计的多样化需求。
其次，高分子材料的重量通常较轻，这在高层建筑中可以减轻结构负担，降低建筑成本。
再者，它们具有优异的耐腐蚀、耐磨损、耐老化性能，能够在恶劣的环境条件下长期使用。
然而，高分子材料在建筑应用中也并非完美无缺。
高分子建筑材料
高分子建筑材料
高分子建筑材料是指以高分子化合物为基础原料，通过一系列的工艺加工而成
的用于建筑工程的材料。
随着建筑技术的不断发展和创新，高分子建筑材料在建筑行业中得到了广泛的应用。
它们具有轻质、耐腐蚀、耐磨损、隔热、隔音等特点，因此在建筑材料中占据着重要地位。
首先，高分子建筑材料的轻质特性使得它们在建筑工程中具有很大的优势。
相
比传统的建筑材料，高分子建筑材料更加轻便，便于搬运和安装，可以减少建筑工程的施工强度，提高工作效率，降低施工成本。
其次，高分子建筑材料具有良好的耐腐蚀性能。
在建筑工程中，常常会受到雨水、阳光、高温、低温等自然因素的影响，传统的建筑材料容易受到腐蚀和损坏，而高分子建筑材料由于其特殊的化学结构，具有较强的抗腐蚀性能，能够有效地延长建筑材料的使用寿命。
此外，高分子建筑材料还具有良好的隔热、隔音性能。
在建筑工程中，隔热和
隔音是非常重要的考量因素，而高分子建筑材料具有良好的隔热、隔音效果，能够有效地改善建筑的室内环境，提高居住舒适度。
另外，高分子建筑材料还具有良好的耐磨损性能。
在建筑工程中，地板、墙面
等部位经常会受到人员和物品的摩擦和磨损，传统的建筑材料容易出现磨损和破损，而高分子建筑材料由于其特殊的分子结构，具有较强的耐磨损性能，能够有效地延长建筑材料的使用寿命，减少维护成本。
总的来说，高分子建筑材料具有轻质、耐腐蚀、隔热、隔音、耐磨损等优点，
因此在建筑工程中得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步和创新，相信高分子建筑材料在未来会有更广阔的发展空间，为建筑行业带来更多的便利和效益。
第九章高分子建筑材料
老化(ageing, deterioration)，指高分子材料在长期使用中，由于受
机械力、空气中的氧、光、热等作用，出现强度降低、软化、发粘、发脆、失去 弹性、变色等现象。老化的原因是高分子链的交链反应（线型结构转变为体型结 构，使材料变硬、变脆、失去弹性。）或裂解反应（高分子链断裂，长链变短， 分子量变小，使材料变粘、变软、强度下降。）。
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)
一、高聚物的基本知识(The elementary knowledge of polymer )
缩合聚合是在加热和催化剂的作用下，单体分子互相结合成为高聚物 ，同时析出水、氨、醇等副产物（低分子化合物），所生成高聚物的组成与 原始单体完全不同。缩聚反应生成的高聚物称为缩合树脂，多为体型结构，
第九章 高分子建筑材料
第二节 高分子建筑材料和制品 (The polymer materials and products for construction)
混凝土、钢材、木材之后的第四种重要的建筑材料。世界上用于建筑上的塑
料已占全部建筑材料用量的11%，占塑料总产量的25%以上。建筑塑料主 要用作装饰板材、保温材料、涂料、管道、门窗、防水及防腐材料 等，玻璃纤维增强塑料可用作结构材料。
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) （1）加工性能优良(processability)
高分子建筑材料
≥85 ≥100 ≥36.8 ≥1961 ≤1 ≥83 无气泡、裂痕、麻点
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/ m2 ） 外窗 内窗
耐候 简支梁冲击强度（KJ/m2 ）外窗
性
内窗
颜色变化
≤25
≥35 ≤0.2 23±2℃ ≥12.7 ≥4.9 ≥8.8 ≥6.9 无显著变化
第九章 建筑(jiànzhù)塑料与胶 粘剂
精品PPT
本章(běn zhānɡ)内容
第一节 塑料的组成与特性(tèxìng) 第二节 常用的建筑塑料及制品
第三节 建筑胶粘剂
精品PPT
第一节 塑料(sùliào)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
精品PPT
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(bìxū)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。
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(yībān)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。
（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(hù tào)管、建筑或桥梁雨水管等） 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）。
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五、建筑上常用的高分子材料
1. 热塑性塑料 （1）聚氯乙烯----PVC
（2）聚烯烃----聚乙烯、聚丙烯、
（3）苯乙烯类聚合物----聚苯乙烯、ABS塑料
（4）丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类聚合物
（5）聚醋酸乙烯酯及其共聚物和衍生物 （6）聚碳酸酯 （7）聚酰胺（尼龙）
高分子材料的分类
实际上，许多建筑塑料制品(如门窗和管材)的使用寿命
完全可以和其他材料相比，其耐久性甚至高于传统材料， 在德国，最早使用的塑料门窗已经超过了50年。
四、高分子材料的分类
合成树脂(塑料)、合成橡胶和合成纤维通称为三大
合成材料。
这是根据高分子材料的用途来对它们进行分类的。 塑料通常指常温下表现为坚硬的高分子材料，橡胶 指常温下表现为软而有弹性的高分子材料，而合成 纤维显然是指以纤维形态应用的高分子材料。
第九章 高分子建筑材料
高分子建筑材料是以聚合物为基础、配以适当的助剂制
配而成的、多数以产品的形式在建筑现场使用的材料。
其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。 因此，高分子建筑材料是一类产品形式多样、性能范围 很宽(从柔软的橡胶状到坚硬的结构材料)、适用面很广 的建筑材料。建筑物通过使用高分子材料，可以获得更 好的使用性能、装饰性能和耐久性能，可以达到更好的 节能效果。
四、高分子材料的分类
作为聚合物材料，它们三者之问的区分并不是明显的。许
多聚合物，既可以作为塑料，也能作为纤维使用，例如聚 丙烯(丙纶)、聚酯(涤纶)、聚酰胺(尼龙)等等。
同一种聚合物，由于使用助剂不同，既可以做成橡胶一样
有很好弹性的材料，又可以做成像塑料一样坚硬的材料， 例如聚氯乙烯(PVC)，是门窗和管材的主要原料，也常常用 于制造柔软的防水卷材。 除了上述三类，高分子还常用作涂料和粘结剂。
它以塑料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的 产品，置于土体内部、表面和各层土体之间，起着加强 和保护土体的作用，目前已在水利、公路、铁路、工业 与民用建筑、海港、采矿、军工等工程的各个领域得到 广泛的应用。
1．土工织物
土工织物属于透水的土工合成材料，也叫土工布(指用于岩土工程和土 木工程的、可渗透的聚合物材料。它可以是机织的、针织的或非织造 的)。所用的原材料一般为丙纶、涤纶或其它合成纤维。
水暖工程材料 给排水管、各种管件；卫生洁具 防水工程材料 防水卷材、防水涂料、密封材料、止水带
隔热材料 泡沫塑料、现场发泡的泡沫塑料
装饰材料
塑料地板、地毯、壁纸、建筑涂料、塑料门 窗、塑料吊顶、塑料隔断等
建筑塑料制品实例
四、土工合成材料
土工合成材料是近几十年发展起来的一种新型岩土工程
材料。ASTM IN439--02将土工合成材料定义如下：“由 聚合材料制成的一种平面材料，与土壤、岩石、粘土或 其他土工材料一起使用成为一个工程、结构或系统的组 成部分。”
度，二是分解(化学结构发生破坏的)温度。
(4)聚合物材料的耐腐蚀性能 与无机材料相比，聚合物材料的耐腐蚀性能很 好。
(5) 聚合物材料的耐老化性能
聚合物材料受外界条件影响，性能逐渐变坏、质量下降 的过程为老化。光、热、力、氧、臭氧以及其他化学介 质在一定条件下将引起聚合物化学结构的破坏，导致聚 合物的降解，表现为聚合物材料变软发粘，强度降低， 或者变硬发脆，失去弹性。
交联等现象，造成颜色变深、性能降低。加入
稳定剂可起到提高塑料制品质量、延长使用寿 命的作用。 例如，抗氧剂 、光稳定剂 、热稳定剂 。
3．增塑剂 增塑剂一般是高沸点的液体或低熔点的固体有 机化合物，可提高聚合物在高温加工条件下的
可塑性，增加塑料制品在使用条件下的弹性和
韧性，改善塑料的低温脆性。 增塑剂主要用于聚氯乙烯，可以将聚氯乙烯加 工成半硬质到柔软的制品，例如塑料地板和聚 氯乙烯防水卷材等。
这些高分子在干混砂浆领域几乎成为必不可少
的添加剂，它们主要用于改善砂浆的工作特性， 显著的缓凝作用，同时也能提高砂浆的粘结性 能，并影响砂浆的耐水性能。 主要水溶性纤维素醚的品种见表9—2。
六、高分子材料的建筑特性
1. 密度小，比强度高；
2. 加工性能优良
3. 装饰性好
4. 耐腐蚀性好
5. 电绝缘性能好 6. 减震、吸声和隔热性好 7. 耐水性和耐水蒸汽性好 8. 易燃烧
高分子材料的主要性能及指标（别的教材总结的）
一、物理力学性能
1.密度较小 2.比强度高（为轻质高强材料） 3.导热性小（保温隔热性能好） 4.电绝缘性能好。
二、物理、化学性能
1.会老化
2.耐腐蚀性能较强 3.具有可燃性，且在燃烧过程中会释放有毒气体
2、塑料的特点
优点
轻质高强 加工性能好 导热系数小，绝热性 好 装饰性优异
缺点
耐热性差、易燃 易老化 热膨胀性大 刚度小
多功能
经济
3、常用建筑塑料
名称 聚乙烯 代号 PE 主要特性 主要用途
若软性好，耐低温性能好，加工性能好；刚
度差，耐热性能差，耐老化性能差。 耐化学腐蚀和电绝缘性能优良，难燃；但耐 热性能较差，高温时易降解 电绝缘性能好，耐辐射，加工性好；但脆性 大，耐冲击和耐热性能差。
一、什么是高分子材料？ 例如聚乙烯由乙烯(CH2=CH2，分子量为28)聚合而成，分 子量在10 000～35 000，而超高分子量聚乙烯的分子量可高 达500 000。 聚合反应—由低分子单体合成聚合物的反应。 加聚反应、缩聚反应
高分子材料的分类
按产源分：
天然高分子材料 木材、天然橡胶、沥青等
按产源分：
天然高分子材料 合成高分子材料 木材、天然橡胶、沥青等 塑料、橡胶、化学纤维
按加热时的性质分
热塑性聚合物 受热时 的特点 性能差 异 受热时软化，冷却后固化。此过程 可以反复进行。 密度、熔点较低；耐热性较差；刚 度小；但抗冲击韧性较好。 热固性聚合物 成型前分子量较低，经加工后固化 成型为制品，再受热则制品破坏。
拉伸应力一应变试验是评价材料力学行为的重 要手段。 由于聚合物材料品种繁多，它们的应力一应变
曲线表现各异。如果按照拉伸过程中屈服点的
表现、伸长率大小及其断裂情况，大致可以分 为5种类型。 它们是：①软而弱，②硬而脆，③硬而强，④ 软而韧，⑤硬而韧，见图9—3。
(3)聚合物材料的耐热性能 与无机材料相比，聚合物耐热性一般较差。耐 热性包括两方面，一是保持使用性能的最高温
合成高分子材料
塑料、橡胶、化学纤维
高分子材料的分类
按加热时的性质分
热塑性聚合物 受热 时的 特点 此过程可以反复进行。 热固性聚合物 工后固化成型为制品，再 受热则制品破坏。此过程 不可逆。
受热时软化，冷却后固化。 成型前分子量较低，经加
性能 差异
密度、熔点较低；耐热性 密度。熔点较高；耐热性 较差；刚度小；但抗冲击 较好；刚度大；但质地硬 韧性较好。 脆。
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
10. 其他助剂
三、高分子材料的基本性能
1. 聚合物结构 高分子材料是以聚合物为主要成分的材料，而 聚合物是以结构简单的小分子通过化学 键重复
连接而成的。随着重复结构单元增多，分子量
逐渐增大超过某一临界值，材料将表现 出与其 基本结构相同的小分子材料完全不同的性能， 体现了量变到质变基本规律。
2．聚合物的基本性能 (1) 聚合物的物理状态 在室温下，一般凝聚成固体，随分子结构和排
列规整性不同，可能成为结晶聚合物或无定型
聚合物。 没有明显的熔点，而只有一熔融范围。
(2)聚合物的力学性能 聚合物力学性能的最大特点是高弹性和粘弹性。 高弹性是聚合物大分子长链的柔性和分子链的
第二节 高分子建筑材料和制品
一、高分子建筑材料和制品的分类
通常，把高分子材料分成塑料、橡胶和纤维三大类。算上涂料和粘 结剂，应该有四大类。 所有四种类型的材料，在建筑与土木工程领域都获得了广泛的应用。
例如塑料建材有塑料管、塑料门窗、防水材料、隔热保温材料、装 饰装修材料等；
橡胶用于防水、止水带； 纤维用于土工织物； 涂料作为内外墙建筑涂料、防水涂料； 粘结剂如幕墙玻璃的密封胶、其他建筑密封材料等。 因此，高分子建筑材料和制品种类繁多，几乎在建筑物的每个部位 都可用上高分子材料，要将其制品进行分类也是很不容易的。 表9—4按制品的形态将高分子建筑材料和制品分成11个大类。
按制造工艺的不同分为以下三大类：
① 针织土工织物(knitted geotextile)：目前很少采用； ② 有纺织物(woven geotextile)或机织型土工织物：全称为有纺土工织物， 简称有纺织物，也叫机织布，产量占土工织物总产量的20％左右； ③ 无纺织物(no woven geotextile)或非织造型土工织物：全称为无纺土工 织物，简称无纺织物，也叫非织造布和不织布，产量占土工织物总产量
缠结在性能上的表现。其弹性变形大，可高达1
000％，而一般金属材料的弹性变形不超过1％。 高弹态聚合物的模量小，只有105～106 MPa， 而一般金属材料的模量高达1010～1011 MPa。
聚合物的粘弹性是指聚合物材料不但具有弹性 材料的一般特性，同时还具有粘性流体的一些 特征。 聚合物的粘弹性表现在它有突出的力学松弛现 象，如应力松弛、蠕变、动态力学损耗行为等。 正是聚合物分子运动的松弛本质及其随温度的 变化才造成了聚合物具有独特的力学状态。因 此，描述聚合物的力学行为时，必须同时考虑 应力、应变、时间和温度4个参数。
防水材料、给排水管、
绝缘材料 是建筑中应用最多的塑 料 主要以泡沫塑料的形式 作为隔热材料 管材、卫生洁具、模板