高分子材料与建筑材料

高分子材料与建筑材料

摘要

高分子材料作为高新技术的产物，在我们的建筑中的重要性越来越凸显，甚至已经成为现代建筑的重要材料之一。环顾周围，越来越多的传统材料正在被性能更加优越的高分子材料代替，高分子材料的应用将人类的生活带入到一个全新的阶段，对人类社会的发展起到了十分重要的推动作用。本文将从高分子材料的定义、分类、在建筑中的应用出发，阐述高分子材料在建筑材料中的重要作用。

关键词：高分子材料建筑材料

高分子建材是新型建材的主导品种，现已成为除水泥、玻璃、陶瓷之外的第四大类建材。高分子建材生产能耗低、自重轻、施工方便、保护环境，并能提高建筑功能与质量，改善居住条件，也使人类的物质生活得以改善，是“节约型”建材，因此世界各个国家都把它放在优先发展的位置。

18世纪之前，建筑材料一直以天然材料和手工业生产为主体，没有大的突破，传统建筑材料受到尺寸、强度等限制，难以在宽阔的水面上建设大跨度的桥梁，难以建造大空间的房屋，缺少高效保温隔热的防水材料，房屋的热环境质量差，屋顶、地面及开口缝隙等部位漏雨渗水现象普遍存在；缺少美观的装修材料，室内缺乏美感和舒适性；道路没有进行路面铺装，雨天或雪天行走困难。自然界的障碍给人类生活带来诸多不便。随着科技的发展，高分子材料的出现，建筑材料

在质和量上有了极大的提高，使生活、生产、交通、国防等基础设施的建设步伐大大加快，极大地改善了人类的生存环境。例如使用高强度钢材、高性能混凝土等结构材料，人类能够建造跨度超过1000m的桥梁、高度超过500m的高层建筑；防水材料的使用，使房屋漏雨、漏水现象大大减少；玻璃作为透明材料的使用，使房屋的采光效果大大改善；在墙体及顶棚中采用保温材料，既改善了居住性，又节约了能源；各种装修材料的开发和利用使建筑具有美观性、健康性和舒适性；路面采用水泥混凝土、沥青混凝土材料，大大改善了交通条件，方便了人们旅行；通讯设施的建设，使社会进入了信息化时代。

合成高分子材料是以人工合成的高分子化合物（聚合物）为基础材料，添加各种辅助材料制成的有机高分子材料。现有三大合成材料：塑料、橡胶、纤维。高分子材料在建筑上应用于非结构材料的有装饰板材；各种管材和异型材、水管、门窗框等；建筑防水材料，屋顶膜；建筑涂料；建筑保温、隔热、隔声材料。应用于结构材料的有桥梁，如行人天桥等；轻结构建筑物，玻璃钢、聚合物混凝土等；混凝土的增强筋等。

高分子建筑涂料行业正面临着难得的发展机遇。首先各国的城市发展，给建筑涂料带来了巨大的市场空间；其次随着住宅建筑的飞速发展，人们对舒适环境的追求极大地刺激了各类建筑涂料的推广应用。高分子建筑涂料主要包括：防水涂料、内墙涂料和保温涂料等。

我国使用最多的防水涂料是煤焦油聚氨酯和纯聚氨酯两种防水涂料。由于环保因素，环保型的纯聚氨酯防水涂料将逐步取代焦油基

聚氨酯防水涂料，重点发展环保型聚氨酯防水涂料、丙烯防水涂料和橡胶改性厚质沥青防水涂料。由于丙烯防水涂料可以解决墙体渗漏问题，所以丙烯酸乳液防水涂料是近几年发展较快的一种新型防水涂料。橡胶改性沥青防水涂料主要有氯丁胶乳沥青防水涂料、SBS改性沥青防水涂料、水乳再生胶沥青防水涂料、水性聚氯乙烯防水涂料、桥面（路面）防水涂料，以路桥专用防水涂料使用最为普遍。

内墙涂料以丙烯酸树脂为基料的乳胶漆为主。它不仅具有良好的施工性（开罐效果、流变性、涂刷性、成膜性能等）还具有良好的装饰性能（耐擦洗性、耐粘污、光感质感等）。但由于乳胶涂料具有有机挥发物（VOC）的释放和透气性差等特点，对其发展有所影响。从产品结构上，内墙涂料向环保型、功能性、高性能、高质量方向（如抗菌、空气净化、调湿防霉等）发展是必然趋势，以科技为动力将使建筑内墙涂料行业取得长足的进步和发展。

高分子防水卷材是一种新型防水材料，主要是以聚氯乙烯、氯化聚乙烯等合成树脂、合成橡胶或其共混体为基材，加人工助剂和填充料，通过压延、挤出等加工工艺而制成的无胎或加筋的塑性可卷曲片状防水材料，与传统的沥青、油毡系列卷材相比具有优良的耐水、耐高低温性能，还具有良好的弹性、拉伸强度、耐候性、耐腐蚀性和抗老化性，使用寿命长达10年以上，不仅可以减轻对环境的污染，又可以使建筑屋面负重减轻。

高分子防水建材主要包括三元乙丙、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、橡胶共混、橡塑共混、再生胶、土工膜防渗卷材、聚乙烯丙纶、高聚物

改性沥青建材等。

高分子灌浆材料是工程建设中的一项新技术，把由单体或低聚物等组成的浆液灌入工程所需处理的部位，经聚合、交联等化学反应生产高聚物，使被处理的部位形成整体，达到防渗、堵漏和加固的目的。随着现代大工业的发展，各种工程（特别是大坝坝基基础加固防渗、矿山与隧道的开凿、地铁开挖、楼房纠偏等）飞速兴建，对化学灌浆材料提出越来越高的要求；同时，由于高分子工业的发展，为各种新型灌浆材料的研制开拓了广阔的前景。

根据灌浆的目的和用途，高分子化学灌浆材料可分为两大类：一类为补强固结灌浆材料，如环氧树脂类灌浆材料、甲基丙烯酸脂类灌浆材料等；另一类为防渗固结灌浆材料，如丙烯酰胺类灌浆材料、木质素类灌浆材料、丙烯酸盐类灌浆材料等。高分子灌浆材料的初始粘度小，浆材固结后强度大，其固化时间可以任意调节可使充填范围恰到好处，因此得到了迅猛发展。

在建筑生活领域吸声材料用于降低噪音，以改善人们的居家生活环境。吸声材料能吸收10 -20dB噪音，加上墙壁等材料的隔声作用能有效降低生活噪音。目前应用最广泛的还是高分子发泡材料，它可以通过各种添加剂是材料具有更大的使用价值。吸声高分子材料包括聚合物基发泡材料、聚合物泡沫材料等目前应用的主要有聚乙烯泡沫塑料、聚丙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料等。

此外还有高分子管材、装饰板材、屋顶膜、玻璃钢等各种化学材料广泛的应用于建筑行业。建筑的发展离不开化学的发展。

学习了化学与人类文明后，深刻的认识到我们的衣食住行都是离不开化学的，除了我们的建筑发展与化学密切相关，还有我们吃的药品、实物；我们穿的衣服；甚至我们身体内也处处存在化学知识，学习化学可以帮助我们更进一步了解自身问题，还可以帮我们了解更多的生活问题，是非常有用的。此外，老师利用部分时间讲述了他在密歇根大学的学习与生活，令我们明白还有更好的、更高的生活等着我们为之奋斗。

参考文献：

[1]李爱元，张慧波，陈亚东，张永春《新型建材——高分子建材的应用》宁波职业技术学院化工系

[2]王文国.高分子复合片材在防水工程中的应用[J].云南建材，2002（3），45-47