土木工程第八章建筑塑料
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硅等。
8.1.1
聚合物
聚合物是塑料中的基本组分，一般含量 40
％～100 %，成型后在制品中成为均一的连续相， 能将各种添加剂粘结在一起，并赋予制品必要
的物理机械性能。
8.1.2
添加剂
塑料中除主要成分聚合物外，通常最重要的 添加剂可分成四种类型：改进材料力学性能的填 料、增强剂、增塑剂等；改善加工性够的润滑剂 和热稳定剂；提高耐燃性能的阻燃剂；改进使用 过程中耐老化性能的各种稳定剂。
成成品窗。
软质 PVC 可挤压、注射成薄板、薄膜、管道、
壁纸、墙布、地板砖等，还可磨细悬浮于增塑剂中 制成低粘度的增塑溶胶，作为喷塑或涂刷于屋面、 金属构件上的防水防蚀材料。用软聚氯乙烯制成的 止水带适用于地下防水工程.2.1.2
聚乙烯(PE)塑料及其建筑制品
8.2.2 热固性塑料 热固性塑料的基本组分是体型结构的聚合物， 且大都含有填料。热固性塑料较热塑性塑料耐热
好，刚性大，制品尺寸稳定性好。
这类聚合物不仅可用来制造热固性塑料制品， 还可做粘结剂和涂料，并且都要经过固化才能生 成坚韧的涂层和发挥粘结作用。
8.2.2.1
酚醛(PF)塑料及其建筑制品
酚类化合物和醛类化合物缩聚而成的聚合物
称为酚醛树脂，其中主要是苯酚和甲醛的缩聚物。 将各种片状填料(棉布、玻璃布、石棉布、纸 等)浸以热固性酚醛树脂，可多次叠放热压成各种 层压板和玻璃纤维增强塑料。
8.2.2.2
聚酯(UP)塑料及其建筑制品
聚酯树脂是多元酸和二元醇缩聚成的线型初 聚物，在固化前是高粘度的液体，加入固化促进 剂后固化交联形成体型结构。 UP 的优点是加工方便，可以在室温下固化，
塑料和传统建筑材料相比，有很多优异的性能： (1)表观密度小； (2)比强度高； (3)可加工性好； (4)耐化学腐蚀性好； (5)抗震、吸声和保温性好； (6)耐水性和耐水蒸气性强； (7)装饰性强； (8)电绝缘性优良。
塑料的主要缺点是弹性模量低、易老化、不耐 高温和易燃。塑料的弹性模量只有钢材的1／10～1
第八章 建筑塑料
8. 建筑塑料
建筑塑料较传统的建筑材料有许多优点，无 论是从本身的生产，还是从在建筑物上使用来讲， 都具有良好的节能效果。近年来我国已开始普遍 推广使用各种塑料管道卫生设备、塑料装饰板、 塑料门窗、泡沫塑料复合墙体等建筑材料，其发 展前景十分广阔。
8. 建筑塑料
塑料是以聚合物 ( 或树脂 ) 为主要成分，在一 定的温度、压力等条件下可塑制成一定形状，且 在常温下能保持其形状不变的有机材料。塑料用 做建筑材料始于 20 世纪 50 年代，现在，发达国家 在建筑上用的塑料已占塑料总产量的 30 ％，有着 非常广阔的发展前景。
填料等)，如酚醛塑料、聚氯乙烯塑料等。
塑料根据受热后形态性能表现的不同，可分 为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料 受热后软化，冷却后又变硬，这种软化和变硬可 重复进行，如聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料等。热 固性塑料在加工时受热软化，产生化学变化，形 成交联聚合物而逐渐硬化成型，再受热后不能回
复可塑性状态。如酚醛树脂、不饱和聚酯、有机
而聚合物基体主要起胶结作用，将玻璃纤维粘结
成整体，在纤维间传递荷载，并使荷载均衡。
／ 20 ，热变形温度一般在 60 ～ 120℃。部分塑料易
着火或缓慢燃烧，同时产生大量有毒烟雾，会造成 建筑物失火时人员伤亡。
8.1
塑料的组成
根据塑料所含的组分数目可分为单组分塑料 和多组分塑料。单组分塑料基本上是由聚合物构
成，仅含少量辅助物料。多组分塑料则除聚合物
外，尚包含大量辅助剂 (增塑剂、稳定剂、改性剂、
(1)填料及增强剂
填料的主要功能是降低成本和收缩率，在一
定程度上也有改善塑料某些性质的作用，如增加模
量和硬度，降低蠕变，提高塑料的强度和耐热性。
常用的填料有木粉、滑石粉、硅藻土、云母、石灰
石粉、炭黑等。加入玻璃纤维等各种纤维状材料做
增强剂，可显著提高塑料制品的强度和刚性。
(2)增塑剂
增塑剂一般为沸点较高、不易挥发、与树脂 有良好相溶性的低分子油状物，不仅使塑料加工成 型方便，而且可改善塑料的韧性和柔顺性等机械性 能。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲 酸二辛酯、樟脑等。
PE 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。炭黑对聚乙烯有优异的 光屏蔽作用。PE易燃烧。 用 PE 生产的建筑塑料制品有管道、冷水箱，
制成柔软薄膜可用于防水工程。低压 PE 塑料主要
用于喷涂金属表面作为防蚀耐磨层。
8.2.1.3
聚丙烯(PP)塑料及其建筑制品
PP 的拉伸强度高于 PE 、聚苯乙烯 (PS) ，且其耐
润滑性好、着色力强、加工方法多等特点，但耐热
性差、尺寸稳定性差、易变形、易老化。
8.2.1.1
聚氯乙烯(PVC)塑料及其建筑制品
目前，建筑上使用最多的是聚氯乙烯塑料制
品，它成本低、产量大，耐久性较好，加入不
同添加剂可加工成软质和硬质的多种产品。
PVC是多组分塑料，当加入30％～50％的增塑 剂时形成软质 PVC 塑料制品，硬质 PVC 制品则要加 入稳定剂、外润滑剂。 硬质PVC是建筑上最常用的一种塑料，力学强 度较高，具有很好的耐风化性能和良好的抗腐蚀 性能，但使用温度低。硬质PVC适于做给排水管道、 瓦棱板、门窗、装饰板、建筑零配件等。
PVC 塑料管道和塑钢门窗近年来发展迅猛。 塑料管道较金属管道具有质量轻、耐腐蚀、不 易结垢、不生锈、输送效率高、安装维修简便
等特点。硬质PVC压力管道主要用于民用住宅室
内供水系统，非压力管道主要用于排水排污系 统。
塑钢窗一般采用 PVC 塑料，它是在 PVC 塑料中空
异型材内安装金属衬筋，采用热焊接和机械联接制
8.2.2.4 有机硅(Si)塑料及其建筑制品 有机硅即有机硅氧烷，其主链由硅氧键构成， 侧基为有机基团。以硅树脂为基本组分的塑料即 为有机硅塑料。 有机硅塑料的主要特点是不燃，介电性能优
异，耐水 ( 常做防水材料 ) ，耐高温，可在 250℃
以下长期使用。
8.2.3
玻璃纤维增强塑料
玻璃纤维增强塑料又称玻璃钢制品，是一种优 良的纤维增强复合材料。 玻璃纤维增强塑料，是以聚合物为基体，以玻 璃纤维及其制品 ( 玻璃布、带、毡等 ) 为分散质制 成的复合材料。玻璃钢最主要的特点就是密度小、 强度高，其比强度接近甚至超过高级合金钢，因 此得名“玻璃钢”。
可在不加压或低压下成型。 UP 主要用于制作玻璃
纤维增强塑料、涂料和聚酯装饰板等。
8.2.2.3
环氧(EP)塑料及其建筑制品
加入固化剂后可在室温和高温下固化，固化 后具有坚韧、收缩率小、耐水、耐化学腐蚀等 特点。 它最大的特点是与各种材料均有很强的粘结 力。 EP 主要用于制作玻璃纤维增强塑料，另外 的重要应用是做粘合剂。
热性优于 PE ，在100℃时抗拉强度仍保留 50%以上， 但低温抗冲击强度低于PE。 PP 常用来生产管道、容器、建筑零件、耐腐蚀 衬板等。
8.2.1.4
聚苯乙烯(PS)塑料及其建筑制品
聚苯乙烯是非结晶聚合物，透明度高达88％～ 90％，有光泽。PS的机械性能较高，但脆性大。PS 的耐溶剂性较差，能溶于苯、甲苯等芳香族溶剂。 PS导热系数不随温度变化，具有高的绝热性能，所 以主要用于制作泡沫隔热材料。
(3)稳定剂 塑料在成型加工和使用过程中，因受光、热或 氧的作用会引起降解或交联。稳定剂包括抗氧化剂、
热稳定剂、紫外线吸收剂等。常用的稳定剂有钛白
粉、硬质酸盐等。
(4)润滑剂
加入润滑剂是为了防止塑料在成型加工过程中
发生粘模现象。
8.2
常用建筑塑料
8.2.1 热塑性塑料 热塑性塑料较热固性塑料一般有质轻、耐磨、
玻璃纤维在玻璃钢中的用量一般为 20 ％～ 70 ％。玻璃钢中的聚合物可以是热固性塑料，也可 以是热塑性塑料。主要的热固性塑料有不饱和聚
酯、环氧树脂、酚醛树脂等；主要的热塑性塑料
有尼龙、聚烯烃类、聚苯乙烯类塑料等。 玻璃纤维在聚合物中的分布可以有多种形式， 由于聚合物本身强度远低于玻璃纤维的强度，所 以就纵向拉伸能力来讲，主要决定于玻璃纤维，
8.1.1
聚合物
聚合物是塑料中的基本组分，一般含量 40
％～100 %，成型后在制品中成为均一的连续相， 能将各种添加剂粘结在一起，并赋予制品必要
的物理机械性能。
8.1.2
添加剂
塑料中除主要成分聚合物外，通常最重要的 添加剂可分成四种类型：改进材料力学性能的填 料、增强剂、增塑剂等；改善加工性够的润滑剂 和热稳定剂；提高耐燃性能的阻燃剂；改进使用 过程中耐老化性能的各种稳定剂。
成成品窗。
软质 PVC 可挤压、注射成薄板、薄膜、管道、
壁纸、墙布、地板砖等，还可磨细悬浮于增塑剂中 制成低粘度的增塑溶胶，作为喷塑或涂刷于屋面、 金属构件上的防水防蚀材料。用软聚氯乙烯制成的 止水带适用于地下防水工程.2.1.2
聚乙烯(PE)塑料及其建筑制品
8.2.2 热固性塑料 热固性塑料的基本组分是体型结构的聚合物， 且大都含有填料。热固性塑料较热塑性塑料耐热
好，刚性大，制品尺寸稳定性好。
这类聚合物不仅可用来制造热固性塑料制品， 还可做粘结剂和涂料，并且都要经过固化才能生 成坚韧的涂层和发挥粘结作用。
8.2.2.1
酚醛(PF)塑料及其建筑制品
酚类化合物和醛类化合物缩聚而成的聚合物
称为酚醛树脂，其中主要是苯酚和甲醛的缩聚物。 将各种片状填料(棉布、玻璃布、石棉布、纸 等)浸以热固性酚醛树脂，可多次叠放热压成各种 层压板和玻璃纤维增强塑料。
8.2.2.2
聚酯(UP)塑料及其建筑制品
聚酯树脂是多元酸和二元醇缩聚成的线型初 聚物，在固化前是高粘度的液体，加入固化促进 剂后固化交联形成体型结构。 UP 的优点是加工方便，可以在室温下固化，
塑料和传统建筑材料相比，有很多优异的性能： (1)表观密度小； (2)比强度高； (3)可加工性好； (4)耐化学腐蚀性好； (5)抗震、吸声和保温性好； (6)耐水性和耐水蒸气性强； (7)装饰性强； (8)电绝缘性优良。
塑料的主要缺点是弹性模量低、易老化、不耐 高温和易燃。塑料的弹性模量只有钢材的1／10～1
第八章 建筑塑料
8. 建筑塑料
建筑塑料较传统的建筑材料有许多优点，无 论是从本身的生产，还是从在建筑物上使用来讲， 都具有良好的节能效果。近年来我国已开始普遍 推广使用各种塑料管道卫生设备、塑料装饰板、 塑料门窗、泡沫塑料复合墙体等建筑材料，其发 展前景十分广阔。
8. 建筑塑料
塑料是以聚合物 ( 或树脂 ) 为主要成分，在一 定的温度、压力等条件下可塑制成一定形状，且 在常温下能保持其形状不变的有机材料。塑料用 做建筑材料始于 20 世纪 50 年代，现在，发达国家 在建筑上用的塑料已占塑料总产量的 30 ％，有着 非常广阔的发展前景。
填料等)，如酚醛塑料、聚氯乙烯塑料等。
塑料根据受热后形态性能表现的不同，可分 为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料 受热后软化，冷却后又变硬，这种软化和变硬可 重复进行，如聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料等。热 固性塑料在加工时受热软化，产生化学变化，形 成交联聚合物而逐渐硬化成型，再受热后不能回
复可塑性状态。如酚醛树脂、不饱和聚酯、有机
而聚合物基体主要起胶结作用，将玻璃纤维粘结
成整体，在纤维间传递荷载，并使荷载均衡。
／ 20 ，热变形温度一般在 60 ～ 120℃。部分塑料易
着火或缓慢燃烧，同时产生大量有毒烟雾，会造成 建筑物失火时人员伤亡。
8.1
塑料的组成
根据塑料所含的组分数目可分为单组分塑料 和多组分塑料。单组分塑料基本上是由聚合物构
成，仅含少量辅助物料。多组分塑料则除聚合物
外，尚包含大量辅助剂 (增塑剂、稳定剂、改性剂、
(1)填料及增强剂
填料的主要功能是降低成本和收缩率，在一
定程度上也有改善塑料某些性质的作用，如增加模
量和硬度，降低蠕变，提高塑料的强度和耐热性。
常用的填料有木粉、滑石粉、硅藻土、云母、石灰
石粉、炭黑等。加入玻璃纤维等各种纤维状材料做
增强剂，可显著提高塑料制品的强度和刚性。
(2)增塑剂
增塑剂一般为沸点较高、不易挥发、与树脂 有良好相溶性的低分子油状物，不仅使塑料加工成 型方便，而且可改善塑料的韧性和柔顺性等机械性 能。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲 酸二辛酯、樟脑等。
PE 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。炭黑对聚乙烯有优异的 光屏蔽作用。PE易燃烧。 用 PE 生产的建筑塑料制品有管道、冷水箱，
制成柔软薄膜可用于防水工程。低压 PE 塑料主要
用于喷涂金属表面作为防蚀耐磨层。
8.2.1.3
聚丙烯(PP)塑料及其建筑制品
PP 的拉伸强度高于 PE 、聚苯乙烯 (PS) ，且其耐
润滑性好、着色力强、加工方法多等特点，但耐热
性差、尺寸稳定性差、易变形、易老化。
8.2.1.1
聚氯乙烯(PVC)塑料及其建筑制品
目前，建筑上使用最多的是聚氯乙烯塑料制
品，它成本低、产量大，耐久性较好，加入不
同添加剂可加工成软质和硬质的多种产品。
PVC是多组分塑料，当加入30％～50％的增塑 剂时形成软质 PVC 塑料制品，硬质 PVC 制品则要加 入稳定剂、外润滑剂。 硬质PVC是建筑上最常用的一种塑料，力学强 度较高，具有很好的耐风化性能和良好的抗腐蚀 性能，但使用温度低。硬质PVC适于做给排水管道、 瓦棱板、门窗、装饰板、建筑零配件等。
PVC 塑料管道和塑钢门窗近年来发展迅猛。 塑料管道较金属管道具有质量轻、耐腐蚀、不 易结垢、不生锈、输送效率高、安装维修简便
等特点。硬质PVC压力管道主要用于民用住宅室
内供水系统，非压力管道主要用于排水排污系 统。
塑钢窗一般采用 PVC 塑料，它是在 PVC 塑料中空
异型材内安装金属衬筋，采用热焊接和机械联接制
8.2.2.4 有机硅(Si)塑料及其建筑制品 有机硅即有机硅氧烷，其主链由硅氧键构成， 侧基为有机基团。以硅树脂为基本组分的塑料即 为有机硅塑料。 有机硅塑料的主要特点是不燃，介电性能优
异，耐水 ( 常做防水材料 ) ，耐高温，可在 250℃
以下长期使用。
8.2.3
玻璃纤维增强塑料
玻璃纤维增强塑料又称玻璃钢制品，是一种优 良的纤维增强复合材料。 玻璃纤维增强塑料，是以聚合物为基体，以玻 璃纤维及其制品 ( 玻璃布、带、毡等 ) 为分散质制 成的复合材料。玻璃钢最主要的特点就是密度小、 强度高，其比强度接近甚至超过高级合金钢，因 此得名“玻璃钢”。
可在不加压或低压下成型。 UP 主要用于制作玻璃
纤维增强塑料、涂料和聚酯装饰板等。
8.2.2.3
环氧(EP)塑料及其建筑制品
加入固化剂后可在室温和高温下固化，固化 后具有坚韧、收缩率小、耐水、耐化学腐蚀等 特点。 它最大的特点是与各种材料均有很强的粘结 力。 EP 主要用于制作玻璃纤维增强塑料，另外 的重要应用是做粘合剂。
热性优于 PE ，在100℃时抗拉强度仍保留 50%以上， 但低温抗冲击强度低于PE。 PP 常用来生产管道、容器、建筑零件、耐腐蚀 衬板等。
8.2.1.4
聚苯乙烯(PS)塑料及其建筑制品
聚苯乙烯是非结晶聚合物，透明度高达88％～ 90％，有光泽。PS的机械性能较高，但脆性大。PS 的耐溶剂性较差，能溶于苯、甲苯等芳香族溶剂。 PS导热系数不随温度变化，具有高的绝热性能，所 以主要用于制作泡沫隔热材料。
(3)稳定剂 塑料在成型加工和使用过程中，因受光、热或 氧的作用会引起降解或交联。稳定剂包括抗氧化剂、
热稳定剂、紫外线吸收剂等。常用的稳定剂有钛白
粉、硬质酸盐等。
(4)润滑剂
加入润滑剂是为了防止塑料在成型加工过程中
发生粘模现象。
8.2
常用建筑塑料
8.2.1 热塑性塑料 热塑性塑料较热固性塑料一般有质轻、耐磨、
玻璃纤维在玻璃钢中的用量一般为 20 ％～ 70 ％。玻璃钢中的聚合物可以是热固性塑料，也可 以是热塑性塑料。主要的热固性塑料有不饱和聚
酯、环氧树脂、酚醛树脂等；主要的热塑性塑料
有尼龙、聚烯烃类、聚苯乙烯类塑料等。 玻璃纤维在聚合物中的分布可以有多种形式， 由于聚合物本身强度远低于玻璃纤维的强度，所 以就纵向拉伸能力来讲，主要决定于玻璃纤维，