1、土土木木 教教授授主主講講|第一節第一節 建筑塑料建筑塑料| 塑料是以有機高分子化合物為基本材料，加入塑料是以有機高分子化合物為基本材料，加入各種改性添加劑后，在一定的溫度和壓力下塑制而各種改性添加劑后，在一定的溫度和壓力下塑制而成的材料。成的材料。|1. 1. 塑料的分類塑料的分類| 根據塑料的熱行為可分為熱塑性塑料和熱固性根據塑料的熱行為可分為熱塑性塑料和熱固性塑料：熱塑性塑料經加熱成形、冷卻硬化后，再經塑料：熱塑性塑料經加熱成形、冷卻硬化后，再經加熱還具有可塑性；熱固性塑料是經初次加熱成型加熱還具有可塑性；熱固性塑料是經初次加熱成型并冷卻固化后，其中多數有機高分子已發生聚合反并冷卻固化后

2、，其中多數有機高分子已發生聚合反應，形成了熱穩定的高聚物，此物質即使再經加熱應，形成了熱穩定的高聚物，此物質即使再經加熱也不會軟化和產生塑性。總之，熱塑性塑料的塑化也不會軟化和產生塑性。總之，熱塑性塑料的塑化和硬化過程是可逆的，而熱固性塑料的塑化是不可和硬化過程是可逆的，而熱固性塑料的塑化是不可逆的。逆的。|2.2.塑料的構成塑料的構成| 塑料是由起膠結作用的樹脂和起改性作用的添加劑塑料是由起膠結作用的樹脂和起改性作用的添加劑構成的。構成的。|2.12.1樹脂樹脂|樹脂為塑料的主要成分，其質量占塑料的以上，樹脂為塑料的主要成分，其質量占塑料的以上，在塑料中起膠結作用，并決定塑料的硬化性質和工程

3、性在塑料中起膠結作用，并決定塑料的硬化性質和工程性質。塑料常以所用的樹脂命名。質。塑料常以所用的樹脂命名。|常用的熱塑性塑料有聚氯乙烯塑料（）、聚乙烯常用的熱塑性塑料有聚氯乙烯塑料（）、聚乙烯塑料（），聚丙烯塑料（）、聚苯乙烯塑料塑料（），聚丙烯塑料（）、聚苯乙烯塑料（）、改性聚苯乙烯塑料（）、聚甲基丙烯（）、改性聚苯乙烯塑料（）、聚甲基丙烯酸塑料（即有機玻璃）；酸塑料（即有機玻璃）；|常用的熱固性塑料有酚醛樹脂塑料（）、脲醛樹脂常用的熱固性塑料有酚醛樹脂塑料（）、脲醛樹脂塑料（）、三聚氰胺樹脂塑料（）、環氧樹脂塑料（）、三聚氰胺樹脂塑料（）、環氧樹脂塑料（）、不飽和聚酯樹脂塑料（）和有機硅塑

4、料（）、不飽和聚酯樹脂塑料（）和有機硅樹脂塑料（）等。盡管這些樹脂的性能不同，但是樹脂塑料（）等。盡管這些樹脂的性能不同，但是它們的基本構成形式卻相同。它們的基本構成形式卻相同。|2.22.2改性添加劑改性添加劑|為改善塑料的性質，需加入多種作用不同的為改善塑料的性質，需加入多種作用不同的添加劑。常用的添加劑有如下幾種：添加劑。常用的添加劑有如下幾種：|（1 1）填充料）填充料| 為調節塑料的物理化學性能，提高機械為調節塑料的物理化學性能，提高機械強度，擴大使用范圍而加入的粉狀或纖維狀強度，擴大使用范圍而加入的粉狀或纖維狀無機化合物。如加入玻璃纖維可提高塑料的無機化合物。如加入玻璃纖維可提高塑

5、料的機械強度；加入云母可增強塑料的電絕緣性；機械強度；加入云母可增強塑料的電絕緣性；加入石棉可改善塑料的耐熱性。加入填充料加入石棉可改善塑料的耐熱性。加入填充料后還可降低塑料的成本。常用的填充料還有后還可降低塑料的成本。常用的填充料還有石灰石粉、滑石粉、鋁粉、碳黑、木屑、木石灰石粉、滑石粉、鋁粉、碳黑、木屑、木粉及其它纖維等。粉及其它纖維等。|（2 2）增塑劑）增塑劑| 為提高塑料加工時的可塑性，使其在較低的為提高塑料加工時的可塑性，使其在較低的溫度和壓力下成形而加入的化學物質就是增溫度和壓力下成形而加入的化學物質就是增塑劑。有些增塑劑還能改善塑料的強度、韌塑劑。有些增塑劑還能改善塑料的強度、

6、韌性、柔順性。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二性、柔順性。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸二甲酚酯、丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸二甲酚酯、二苯甲酮、樟腦等。二苯甲酮、樟腦等。|（）固化劑（）固化劑| 固化劑是調節塑料固化速度，使樹脂硬化的固化劑是調節塑料固化速度，使樹脂硬化的物質。通過選擇固化劑的種類和摻量，可取物質。通過選擇固化劑的種類和摻量，可取得所需要的固化速度和效果。常用的固化劑得所需要的固化速度和效果。常用的固化劑有胺類、酸酐、過氧化物等。有胺類、酸酐、過氧化物等。|（）穩定劑（）穩定劑| 它是為使塑料長期保持工程性質而加入的物它是為使塑料長期保持工程性質而加入的物質

7、。常用的穩定劑有抗老化劑、熱穩定劑等，質。常用的穩定劑有抗老化劑、熱穩定劑等，如硬脂酸鹽及環氧樹脂等。如硬脂酸鹽及環氧樹脂等。|（）著色劑（）著色劑| 塑料中加入著色劑是為獲得所需的色彩。塑塑料中加入著色劑是為獲得所需的色彩。塑料中加入的著色劑應能與樹脂相混熔和混溶，料中加入的著色劑應能與樹脂相混熔和混溶，在加熱加工和使用中應穩定。在加熱加工和使用中應穩定。|為使塑料獲得某種性能還可加入潤滑劑、發為使塑料獲得某種性能還可加入潤滑劑、發泡劑、阻燃劑等。泡劑、阻燃劑等。|3 3 塑料的應用塑料的應用|（）塑料在工業與民用建筑中可生產塑料（）塑料在工業與民用建筑中可生產塑料管材、板材、門窗、壁紙、地

8、毯、器皿、絕管材、板材、門窗、壁紙、地毯、器皿、絕緣材料、裝飾材料、防水及保溫材料等。緣材料、裝飾材料、防水及保溫材料等。|（2 2）在基礎工程中可制作塑料排水板或隔）在基礎工程中可制作塑料排水板或隔離層、塑料土工布或加筋網等。離層、塑料土工布或加筋網等。|（3 3）在其它工程中可制作管道、容器、粘）在其它工程中可制作管道、容器、粘結材料或防水材料等，有時也可制作結構材結材料或防水材料等，有時也可制作結構材料。料。|在選擇和使用塑料時應注意其耐熱性、抗老在選擇和使用塑料時應注意其耐熱性、抗老化能力、強度和硬度等性能指標。化能力、強度和硬度等性能指標。|第二節第二節 建筑涂料建筑涂料| 涂料是一

9、類能涂覆于物體表面并在一定條件下形涂料是一類能涂覆于物體表面并在一定條件下形成連續和完整涂膜的材料的總稱。早期的涂料主要以成連續和完整涂膜的材料的總稱。早期的涂料主要以干性油或半干性油和天然樹脂為主要原料，所以這種干性油或半干性油和天然樹脂為主要原料，所以這種涂料被稱為油漆。涂料被稱為油漆。 涂料的主要功能是保護基材和美化涂料的主要功能是保護基材和美化環境。環境。|1. 1. 涂料的組成涂料的組成| 涂料是由多種材料調配而成，每種材料賦予涂料涂料是由多種材料調配而成，每種材料賦予涂料不同的性能。涂料的主要組成包括：不同的性能。涂料的主要組成包括：|（）主成膜物質（）主成膜物質| 主成膜物質是將

10、涂料中的其他組分粘結在一起，主成膜物質是將涂料中的其他組分粘結在一起，并能牢固附著在基層表面形成連續均勻、堅韌的保護并能牢固附著在基層表面形成連續均勻、堅韌的保護膜。它包括基料、膠粘劑和固著劑。主成膜物質的性膜。它包括基料、膠粘劑和固著劑。主成膜物質的性質，對形成涂膜的堅韌性、耐磨性、耐候性以及化學質，對形成涂膜的堅韌性、耐磨性、耐候性以及化學穩定性等，起著決定性的作用。穩定性等，起著決定性的作用。|（2 2）次成膜物質）次成膜物質| 涂料中所用顏料和填料，以微細粉狀均勻分散涂料中所用顏料和填料，以微細粉狀均勻分散于涂料介質中，賦予涂膜以色彩、質感，起到提高于涂料介質中，賦予涂膜以色彩、質感，

11、起到提高涂膜的抗老化性、耐候性等作用，因而被稱為次成涂膜的抗老化性、耐候性等作用，因而被稱為次成膜物質。膜物質。|（）溶劑（）溶劑| 溶劑是一種具有既能溶解油料、樹脂，又易溶劑是一種具有既能溶解油料、樹脂，又易于揮發，能使樹脂成膜的有機物質。它的作用是將于揮發，能使樹脂成膜的有機物質。它的作用是將油料、樹脂稀釋并能將顏料和填料均勻分散，調節油料、樹脂稀釋并能將顏料和填料均勻分散，調節涂料粘度。涂料粘度。|（）輔助材料（）輔助材料| 輔助材料又稱助劑，它的用量很少，但種類輔助材料又稱助劑，它的用量很少，但種類很多，各有所長，且作用顯著，是改善涂料性能不很多，各有所長，且作用顯著，是改善涂料性能不

12、可忽視的重要方面。可忽視的重要方面。|2. 2. 常用建筑涂料常用建筑涂料| 建筑涂料品種繁多，按其在建筑物中使用部位的不建筑涂料品種繁多，按其在建筑物中使用部位的不同，可以分為：內墻涂料；外墻涂料；地面涂料；頂棚同，可以分為：內墻涂料；外墻涂料；地面涂料；頂棚涂料；屋面防水涂料等。涂料；屋面防水涂料等。|膠粘劑膠粘劑|能夠將兩種材料直接粘結在一起的物質被稱為粘結劑，能夠將兩種材料直接粘結在一起的物質被稱為粘結劑，粘結劑的種類繁多，常用的高分子粘結劑有熱固型粘結粘結劑的種類繁多，常用的高分子粘結劑有熱固型粘結劑、熱塑型粘結劑、橡膠型粘結劑、混合型粘結劑等。劑、熱塑型粘結劑、橡膠型粘結劑、混合型

13、粘結劑等。|組成粘結劑的成分有：組成粘結劑的成分有：|（1 1）合成樹脂粘料）合成樹脂粘料| 它主要起基本粘結作用，是粘結劑的主要成分，常用它主要起基本粘結作用，是粘結劑的主要成分，常用的粘料是各種合成樹脂，如環氧樹脂、聚氨酯樹脂、有的粘料是各種合成樹脂，如環氧樹脂、聚氨酯樹脂、有機硅樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、聚機硅樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、聚乙烯醇甲醛樹脂等。其中以熱固性樹脂的粘結強度較高。乙烯醇甲醛樹脂等。其中以熱固性樹脂的粘結強度較高。|（）固化劑和催化劑（）固化劑和催化劑| 它們是為使粘結劑固化迅速或強度提高而加入的物它們是為使粘結劑固化迅速或強度提高而

14、加入的物質，往往將其與粘料分開放置和保存，使用前在現質，往往將其與粘料分開放置和保存，使用前在現場混合后立即使用。場混合后立即使用。|（3 3）填料）填料| 它是為改善粘結劑的強度、穩定性而加入的物質，它是為改善粘結劑的強度、穩定性而加入的物質，加入填料后還可降低成本。加入填料后還可降低成本。|（4 4）稀釋劑）稀釋劑| 它是為調節粘結劑的粘度，便于使用操作而加入的它是為調節粘結劑的粘度，便于使用操作而加入的有機溶劑。常用的稀釋劑有環氧丙烷，丙酮、二甲有機溶劑。常用的稀釋劑有環氧丙烷，丙酮、二甲苯等。苯等。| 常用的建筑粘結劑有環氧樹脂粘結劑、聚氨脂粘結常用的建筑粘結劑有環氧樹脂粘結劑、聚氨脂

15、粘結劑、不飽和聚酯樹脂粘結劑、酚醛樹脂、糠醛樹脂劑、不飽和聚酯樹脂粘結劑、酚醛樹脂、糠醛樹脂粘結劑、氯丁橡膠粘結劑、丁睛橡膠粘結劑等。粘結劑、氯丁橡膠粘結劑、丁睛橡膠粘結劑等。# #|例例9-1 9-1 有機高分子材料的特性是什么？有機高分子材料的特性是什么？|解解| 與普通土木建筑材料相比，有機高分子材料的工程性與普通土木建筑材料相比，有機高分子材料的工程性質具有如下特點：質具有如下特點：| 密度小密度小| 有機高分子材料的密度較小，一般為有機高分子材料的密度較小，一般為0 08 82 22 2 g/cmg/cm3 3，是一種輕質建筑材料，這也是它在土木建筑工，是一種輕質建筑材料，這也是它在

16、土木建筑工程中的優點之一。程中的優點之一。| 力學性能好力學性能好|常溫下大部分有機高分子材料的韌性良好，其中有許多常溫下大部分有機高分子材料的韌性良好，其中有許多強度較高，有些變形能力很強，使其在工程的某些部位強度較高，有些變形能力很強，使其在工程的某些部位可取代脆性很強的無機材料。可取代脆性很強的無機材料。|耐水性和耐濕性好耐水性和耐濕性好| 多數有機高分子材料增水性很強，有良好的防水和多數有機高分子材料增水性很強，有良好的防水和防潮性，是土木建筑工程中最常用的防水材料。工程中防潮性，是土木建筑工程中最常用的防水材料。工程中常通過選擇材料的品種和厚度來滿足不同的防水要求。常通過選擇材料的品

17、種和厚度來滿足不同的防水要求。|耐腐蝕性好耐腐蝕性好| 多數有機高分子材料結構十分穩定，對酸、堿、鹽多數有機高分子材料結構十分穩定，對酸、堿、鹽等介質的耐腐蝕性優于普通無機建筑材料。等介質的耐腐蝕性優于普通無機建筑材料。| 加工性好且使用方便加工性好且使用方便| 有機高分子材料可采用多種加工工藝，可塑制成有機高分子材料可采用多種加工工藝，可塑制成各種形狀、厚度不同的產品；有的經溶劑稀釋后可現場各種形狀、厚度不同的產品；有的經溶劑稀釋后可現場施工操作，能適應工程的不同需要。施工操作，能適應工程的不同需要。| 耐高溫和大氣穩定性差耐高溫和大氣穩定性差| 多數有機高分子材料高溫下易產生軟化、分解或多

18、數有機高分子材料高溫下易產生軟化、分解或燃燒等變化，失去工程性質。在陽光（特別是紫外線）、燃燒等變化，失去工程性質。在陽光（特別是紫外線）、熱、氧及水蒸氣的作用下，有機高分子材料的組成及內熱、氧及水蒸氣的作用下，有機高分子材料的組成及內部結構會不斷老化，使其不斷變脆甚至開裂，性能逐漸部結構會不斷老化，使其不斷變脆甚至開裂，性能逐漸惡化而失去原有的工程性質。惡化而失去原有的工程性質。| 對人和環境的健康有不良影響對人和環境的健康有不良影響| 有機高分子材料在生產、施工及使用過程中可能釋放有機高分子材料在生產、施工及使用過程中可能釋放出揮發性有機物，對人和環境的健康有不良影響。出揮發性有機物，對人

19、和環境的健康有不良影響。|例例9-2 9-2 塑料的主要組成有哪些？其作用塑料的主要組成有哪些？其作用如何？如何？|解解 |塑料的主要組成有合成樹脂、填充料、增塑料的主要組成有合成樹脂、填充料、增塑劑和固化劑等。樹脂在塑料中起膠結作塑劑和固化劑等。樹脂在塑料中起膠結作用，并決定塑料的硬化性質和工程性質和用，并決定塑料的硬化性質和工程性質和應用；填充料主要起提高強度、硬度、剛應用；填充料主要起提高強度、硬度、剛度及耐熱性等，同時也為了減小收縮和降度及耐熱性等，同時也為了減小收縮和降低造價；增塑劑改善塑料加工工藝性能，低造價；增塑劑改善塑料加工工藝性能，降低壓力和溫度，還可以改善塑料的韌性、降低壓

20、力和溫度，還可以改善塑料的韌性、塑性和柔順性等；固化劑使線型高聚物交塑性和柔順性等；固化劑使線型高聚物交聯為體型高聚物，從而具有熱固性。聯為體型高聚物，從而具有熱固性。|例例9-3 9-3 常用建筑塑料有幾種？其特性和用途常用建筑塑料有幾種？其特性和用途是什么？是什么？|解解 | 建筑上常用塑料有以下幾種：建筑上常用塑料有以下幾種：| （）聚乙烯塑料。是由聚乙烯樹脂聚合（）聚乙烯塑料。是由聚乙烯樹脂聚合而成。按聚合方法分為高壓、中壓、低壓三而成。按聚合方法分為高壓、中壓、低壓三種，為白色半透明材料，具有優良的電絕緣種，為白色半透明材料，具有優良的電絕緣性能和化學穩定性，但機械強度不高，質地性能

21、和化學穩定性，但機械強度不高，質地較柔韌，不耐高溫。在建筑上主要制成管子較柔韌，不耐高溫。在建筑上主要制成管子或作水箱，用于排放或貯存冷水；制成薄膜或作水箱，用于排放或貯存冷水；制成薄膜用于防潮、防水工程，或作絕緣材料。聚乙用于防潮、防水工程，或作絕緣材料。聚乙烯由石油裂解分離而得，材料來源豐富。烯由石油裂解分離而得，材料來源豐富。|（）聚氯乙烯塑料。是一種通用塑料，由（）聚氯乙烯塑料。是一種通用塑料，由聚氯乙烯樹脂加入增塑劑填料、顏料和其它聚氯乙烯樹脂加入增塑劑填料、顏料和其它附加劑等制成各色半透明、不透明的塑料。附加劑等制成各色半透明、不透明的塑料。按加入不同量的增塑劑，可制得硬質或軟質按

22、加入不同量的增塑劑，可制得硬質或軟質制品。它的使用溫度范圍為制品。它的使用溫度范圍為15155555C C，化學穩定性好，可耐酸、堿鹽的腐蝕，并耐化學穩定性好，可耐酸、堿鹽的腐蝕，并耐磨，具有消聲、減震功用，其抗彎強度大于磨，具有消聲、減震功用，其抗彎強度大于60MPa60MPa。|（）酚醛塑料。酚醛樹脂是酚類和醛類結（）酚醛塑料。酚醛樹脂是酚類和醛類結合而成的，有熱塑料和熱固性兩類，具有耐合而成的，有熱塑料和熱固性兩類，具有耐熱、耐濕、耐化學侵蝕和電絕緣等性能。顏熱、耐濕、耐化學侵蝕和電絕緣等性能。顏色有棕色和黑色兩種，但較脆，不耐撞擊。色有棕色和黑色兩種，但較脆，不耐撞擊。在建筑工程中主要用作電木粉、玻璃鋼、層在建筑工程中主要用作電木粉、玻璃鋼、層壓板等。壓板等。|（）聚甲基丙烯酸甲酯塑料。聚甲基丙（）聚甲基丙烯酸甲酯塑料。聚甲基丙烯酸甲酯