建筑有机高分子材料与防水材料精讲参考课件

组成高聚物最小重复结构单元称为“链节”， 如—CH2—CH2—；
高聚物中所含链节的数目n称为“聚合度”； 高聚物的聚合度一般为1×103～1×107，分子 量必然很大。
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
二、高聚物的分类与命名
高聚物分类
按性能用途 按分子结构 按合成反应
塑料
合成橡胶
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。
例如，聚乙烯分子结构为： …CH2—CH2…CH2—CH2…—[—CH2—CH2—
]n—
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
这种结构称为分子链，可简写为—CH2— CH2—。即聚乙烯是由低分子化合物乙烯 （CH2=CH2） 聚合而成的。
可以聚合成高聚物的低分子化合物，称为“单 体”；
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第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
3 增塑剂
降低树脂流动温度Tf，使树脂具有
作用
较大的可Tf性，以利于塑料加工成型 降低大分子链间的作用力，降低塑
料的硬度和脆性，使塑料具有较好的
塑性、韧性和柔顺性
注意事项 能与树脂均匀混合，具有良好稳定性
邻苯二甲酸二辛酯
常用增塑剂 磷酸三甲酚酯
樟脑
二苯甲酮
建筑材料之有机高分子材 料与防水材料精讲
1
有机高分子材料
第一节 高分子化合物的基本知识
有机高分子材料
主要授课内容：
建筑塑料 建筑涂料 建筑胶粘剂
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
合成高分子材料是指由人工合成的高分 子化合物为基础所组成的材料。
合成高分子材料有许多优良的性能，如密 度小，比强度大，弹性高，电绝缘性能好，耐 腐蚀，装饰性能好等。
合成高分子材料在土木工程领域广泛使用， 代替了很多传统材料。
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。
线型
加聚物
合成纤维
胶粘剂
来自百度文库
支链型
缩聚物
涂料
体型
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识 高聚物的命名
单体名称前 冠以“聚”字
聚乙烯 聚丙烯
原料后附以 “树脂”二字
酚醛树脂
从单体各取一 字，后附“橡胶”
丁苯橡胶 三元乙丙橡胶
大多数烯类单体聚 合物都可按此命名
树脂泛指作为 塑料基材的高
聚物
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
定义 分类 其他
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。
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识 高聚物在不同温度条件下的形态是有差别的，如
图9-2，表现为下列三种物理状态:
图9-2 非晶态线型高聚物的变形与温度的关系
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）玻璃态：当低于某一温度时，分子链作用力很大，分 子链与链段不能运动，高聚物呈非晶态的固体称为“玻璃 态”。 （2）高弹态：当温度超过玻璃化温度Tg时，由于分子链段 可发生旋转，使高聚物在外力作用下能产生大的变形，外力 卸除后又缓慢恢复原状，高聚物的运动状态称为“高弹态”。 （3）粘流态：随温度继续升高，当温度达到“流动温 度”Tf后，高聚物呈极粘的液体，这种状态称为“粘流态”。 此时，分子链和链段都可以发生运动，当受到外力作用时， 分子间相互滑动产生形变，外力卸去后，形变不能恢复。
含量约为30%～60%
仅有少数的塑料完全由合成树脂所组
成，如有机玻璃。
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第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
2 填充料 作用
降低分子链间的流淌性 提高塑料的强度、硬度及耐热性 减少塑料制品的收缩 降低塑料的成本
常用填充料 木粉、滑石粉、硅藻土、石灰石粉、
石棉、铝粉、碳黑和玻璃纤维等
掺率
塑料中填充料的掺率约为40%～70%
第九章 有机高分子材料
一、塑料的基本组成
1 合成树脂 2 填充料 3 增塑剂 4 固化剂 5 着色剂 6 稳定剂
第二节 建筑塑料
第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
1 合成树脂
定义 作用
含量
习惯或广义地讲，凡作为塑料基材的 高分子化合物（高聚物）都为树脂。
塑料的基本组成材料
在塑料中起粘结作用
种类、性质和数量决定塑料的性质
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第九章 有机高分子材料
第二节 建筑塑料
4 固化剂（硬化剂或熟化剂）
作用
使线性高聚物交联成体型高聚物 使树脂具有热固性，形成稳定坚硬的塑料
第九章 有机高分子材料 第一节 高分子化合物的基本知识
三、高聚物的结构与性质
1 高聚物分子链的形状与性质
按分子几何结构形态分为线型、支链型和体型
图9-1 聚合物大分子链的形状
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。 （2）支链型：分子在主链上带有比主链短的支链（如图9-1b）。分 子排列较松，分子间作用力较弱，因而密度、熔点及强度低于线型 高聚物。 （3）体型：分子由线型或支链型高聚物分子以化学键交联形成，呈 空间网状结构（见图9-1c）。由于化学链结合力强，且交联成一个 巨型分子，因此体型结构的合成树脂仅在第一次加热时软化，固化 后再加热时不会软化，称为热固性树脂。