建筑高分子材料建筑高分子材料第1頁第一節(jié)概述一、高分子材料在建筑工程中地位合成高分子材料是以人工合成高分子化合物（聚合物）為基礎(chǔ)材料，添加各種輔助材料制成有機(jī)高分子材料。現(xiàn)有三大合成材料：塑料；橡膠；纖維。建筑高分子材料第2頁高分子材料在建筑上應(yīng)用應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)材料：裝飾板材；各種管材和異性材，水管、門窗框等；建筑防水材料，屋頂膜；建筑涂料；建筑保溫、隔聲材料；應(yīng)用于結(jié)構(gòu)材料：橋梁，如人行天橋等；輕結(jié)構(gòu)建筑物，玻璃鋼、聚合物混凝土等；混凝土增強(qiáng)筋等。建筑高分子材料第3頁二、高分子材料介紹定義：高分子材料主要組成是高分子化合物高分子化合物是由一個(gè)或各種簡(jiǎn)單低分子化合物聚合而成，也叫聚合物或高聚物。建筑高分子材料第4頁高分子化合物組成

高分子化合物（聚合物）是由一個(gè)或幾個(gè)小分子化合物（單體），經(jīng)過聚合反應(yīng)，以共價(jià)鍵連接若干個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元成形分子量很大化合物。化學(xué)組成：合成高分子主要由碳、氫元素組成，同時(shí)也含有少許雜原子，如：氧、氮、硫、磷、硅、鈦等。單體組成：烴、羧酸、酯、醚等有機(jī)化合物及其衍生物。建筑高分子材料第5頁按高分子主鏈組成，聚合物分類碳鏈聚合物主鏈上只含碳元素，如聚乙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、丁苯橡膠、氯丁橡膠等。雜鏈聚合物主鏈上除碳元素外，還含有O、N、P、S等元素，如聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等。元素聚合物主鏈上沒有碳元素，而有Si、Al、O、S、P、N、Ti等元素，如有機(jī)硅樹脂、聚鈦氧烷樹脂、聚氯磷氰等。建筑高分子材料第6頁幾個(gè)基本概念單體：用來合成聚合物簡(jiǎn)單低分子化合物

如：聚乙烯-[-CH2-CH2-]-n單體為CH2＝CH2，鏈節(jié)：大分子鏈基本結(jié)構(gòu)單元，

-[-CH2-CH2-]-聚合度：大分子鏈中鏈節(jié)重復(fù)次數(shù)n；分子量多分散性：聚合物是由大量大分子鏈組成。各個(gè)大分子鏈鏈節(jié)數(shù)不一樣，大分子鏈長(zhǎng)短不一樣、分子量也不一樣，聚合物中大分子鏈分子量不等現(xiàn)象稱為分子量多分散性建筑高分子材料第7頁（一）聚合物聚合反應(yīng)定義：由單體合成聚合物反應(yīng)稱為聚合反應(yīng)官能團(tuán)：在聚合反應(yīng)中，參加反應(yīng)僅是單體分子中含有反應(yīng)能力基團(tuán)，這種基團(tuán)通常稱之為官能團(tuán)官能度：參加反應(yīng)官能團(tuán)數(shù)目或它在聚合反應(yīng)中所含有能接上新分子位置數(shù)含有雙官能度或多官能度單體之間反應(yīng)才能合成聚合物聚合反應(yīng)加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)建筑高分子材料第8頁

以不飽和烴或環(huán)烴單體分子，經(jīng)過不停加成反應(yīng)，形成高分子化合物聚合反應(yīng)；比如：nCH2=CH→[－CH2－CH－]nClCl1、加聚反應(yīng)慣用熱塑性塑料均是有加聚反應(yīng)合成，如：聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等

建筑高分子材料第9頁由含有兩個(gè)或兩個(gè)以上官能基團(tuán)單體，相互縮合形成高分子化合物反應(yīng)；比如：CH3

CH2－CH－CH2+HO－－C－－OHOClCH3CH3

→CH2－CH－CH2－O－－C－－OHOClCH32、縮聚反應(yīng)三大熱固性樹脂均是縮聚反應(yīng)合成建筑高分子材料第10頁（二）聚合物命名按聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)命名依據(jù)聚合物原料單體命名采取商品名稱和代表符號(hào)建筑高分子材料第11頁（三）聚合物結(jié)構(gòu)及其對(duì)性能影響大分子和大分子間相互作用大分子鏈近程結(jié)構(gòu)化學(xué)組成鏈接方式：頭—頭、頭—尾和尾—尾三種連接方式空間構(gòu)型：無規(guī)立構(gòu)。全同立構(gòu)和間同立構(gòu)

大分子鏈遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)大分子鏈幾何形狀：線型，支鏈型和體型(或網(wǎng)型)

大分子鏈構(gòu)象大分子鏈柔順性

大分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

建筑高分子材料第12頁線型結(jié)構(gòu)支鏈型結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu)非晶態(tài)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)晶態(tài)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)建筑高分子材料第13頁聚合物性能與結(jié)構(gòu)關(guān)系

線型和支鏈型高分子組成聚合物含有熱塑性，受熱熔化，也能溶于特定溶劑中形成溶液，強(qiáng)度較低、彈性模量較小、變形較大、耐熱性交差；支鏈型聚合物溶解度比線型聚合物大，密度、熔點(diǎn)、強(qiáng)度則較低。體型高分組成聚合物含有熱固性，它們不溶不熔，強(qiáng)度、硬度、脆性較高，耐熱性好等。聚合物結(jié)晶度越大，密度、強(qiáng)度、硬度、彈性模量、耐熱性提升，塑性、韌性、吸濕性、溶解度降低。建筑高分子材料第14頁（四）溫度對(duì)聚合物力學(xué)狀態(tài)影響線型無定形聚合物晶態(tài)聚合物體型聚合物力學(xué)狀態(tài)建筑高分子材料第15頁線形聚合物狀態(tài)與溫度關(guān)系

伴隨溫度升高，非晶態(tài)線型和支鏈型聚合物展現(xiàn)三種狀態(tài)：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。玻璃態(tài)玻璃化溫度以下，聚合物處于無定性硬脆狀態(tài)，變形較小，強(qiáng)度和硬度較高；高彈態(tài)玻璃化溫度以上、粘流溫度以下，聚合物變得很柔軟而富有彈性，能產(chǎn)生較大彈性變形和塑性變形，強(qiáng)度相對(duì)較低。粘流態(tài)粘流溫度以上，聚合物變?yōu)槟軌蚨ㄏ蛄鲃?dòng)粘稠液體，是其塑制成型溫度。玻璃態(tài)與高彈態(tài)轉(zhuǎn)變溫度為玻璃化溫度Tg；高彈態(tài)與粘流態(tài)轉(zhuǎn)變溫度為粘流溫度Tf。

建筑高分子材料第16頁TgTxTf溫度變形非晶態(tài)聚合物在一定壓力下變形～溫度曲線Tx－脆化溫度；Tg－玻璃化溫度；Tf－粘流溫度。建筑高分子材料第17頁晶態(tài)聚合物

普通分子量晶態(tài)聚合物有明確熔點(diǎn)Tm。熔點(diǎn)以下為晶態(tài)，熔點(diǎn)以上變?yōu)檎承砸后w，進(jìn)入粘流態(tài)分子量較大晶態(tài)聚合物

熔點(diǎn)Tm，當(dāng)T>Tm，出現(xiàn)高彈態(tài)，溫度Tf時(shí)，進(jìn)入粘流態(tài)非完全晶態(tài)聚合物無定形區(qū)，有玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)晶區(qū)，隨分子量大小不一樣，有可能出現(xiàn)或不出現(xiàn)高彈態(tài)。

建筑高分子材料第18頁為何高分子材料變形與溫度存在上述關(guān)系？答：高分子材料變形取決其分子運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)分為四種運(yùn)動(dòng)單元：基團(tuán)運(yùn)動(dòng)、鏈節(jié)運(yùn)動(dòng)、鏈段運(yùn)動(dòng)和大分子鏈運(yùn)動(dòng)。它們與溫度親密相關(guān)。在較低溫度（Tg）下，只有基團(tuán)或鏈節(jié)振動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，變形量較小；在較高溫度下，發(fā)生鏈段蠕動(dòng)；在粘流溫度以上，發(fā)生大分子鏈滑動(dòng)或整體移動(dòng)，變形量大。建筑高分子材料第19頁體型聚合物力學(xué)狀態(tài)

輕度交聯(lián)時(shí)，能夠有玻璃態(tài)和高彈態(tài)，但沒有粘流態(tài)；交聯(lián)密度增大，玻璃態(tài)溫度提升，高彈區(qū)縮小；當(dāng)交聯(lián)密度增大到一定程度，只有玻璃態(tài)一個(gè)狀態(tài)；交聯(lián)密度較高體型聚合物沒有力學(xué)狀態(tài)改變，所以耐熱性好。

建筑高分子材料第20頁三、高分子材料性能與結(jié)構(gòu)高分子材料性能特點(diǎn)高分子材料彈性模量和強(qiáng)度都較低

高分子材料發(fā)生應(yīng)力松弛高分子材料普通在0.75Tg以下是脆性；在0.75～1Tg之間是剛硬性，只能發(fā)生彈性變形；高分子材料主要弱點(diǎn)是老化

建筑高分子材料第21頁從熱行為角度將高分子材料分為熱塑性塑料，熱固性塑料和橡膠三大類。熱塑性塑料中聚合物是線型鏈狀結(jié)構(gòu)，加熱時(shí)軟化或熔融，可注射入模子成型，在取出前需冷卻，成型過程中不發(fā)生深入聚合或交聯(lián)，可重復(fù)屢次加熱成型。熱固性塑料中聚合物為體型結(jié)構(gòu)，其成型加工是用相對(duì)低分子量粘稠體樹脂和固化劑混合，在一定溫度和壓力下發(fā)生聚合或交聯(lián)反應(yīng)，在成型時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈地交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：不溶不熔橡膠是在線型鏈狀結(jié)構(gòu)中形成少許交聯(lián)，特點(diǎn)：有很好彈性建筑高分子材料第22頁第二節(jié)塑料塑料組成塑料分類塑料主要特征建筑高分子材料第23頁塑料塑料是指以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成份，以增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑，著色劑等添加劑為輔助成份，在加熱、加壓條件下加工過程中能流動(dòng)，并能塑造成型為含有一定形狀制品高分子材料。建筑高分子材料第24頁一、塑料基本組成

1、樹脂

塑料主要組分，不但起著膠結(jié)其它組分作用，而且決定了塑料類型、性能、用途和成本等。2、填料與增強(qiáng)材料

化學(xué)性質(zhì)不活潑得分狀、片裝或纖維狀固體物質(zhì)，可改進(jìn)或提升塑料強(qiáng)度、硬度、耐熱性等性能；減低成本，其摻量為30%~70%。3、增塑劑

分子量小、熔點(diǎn)低和難揮發(fā)有機(jī)化合物，可則噶塑料柔軟性和可塑性、降低玻璃化溫度和粘流溫度。4、其它助劑：包含著色劑、抗老劑、穩(wěn)定劑、固化劑、潤(rùn)滑劑等。建筑高分子材料第25頁二、塑料分類1．按使用特征分類通用塑料指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)格低塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。工程塑料指能承受一定外力作用，含有良好機(jī)械性能和耐高、低溫性能，尺寸穩(wěn)定性很好，能夠用作工程結(jié)構(gòu)塑料，如聚酰胺、聚砜等。特種塑料指含有特種功效，可用于特殊應(yīng)用領(lǐng)域塑料。如氟塑料和有機(jī)硅含有突出耐高溫、自潤(rùn)滑等特殊功效。增強(qiáng)塑料和泡沫塑料含有高強(qiáng)度、高緩沖性等特殊性能。

建筑高分子材料第26頁2．按理化特征分類

熱固性塑料指在受熱或其它條件下能經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng)而固化，含有再次受熱不溶不熔特征塑料，如酚醛塑料、環(huán)氧塑料、聚酯樹脂等。又分烴類、含極性基因乙烯基類、工程類、纖維素類等各種類型。熱塑料性塑料指在特定溫度范圍內(nèi)能重復(fù)加熱軟化和冷卻硬化塑料，如聚乙烯、聚氯乙稀、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。又分甲醛交聯(lián)型和其它交聯(lián)型兩種類型。

建筑高分子材料第27頁三、塑料主要特征

塑料密度小，質(zhì)輕，比強(qiáng)度高；良好耐沖擊性和耐磨耗性；化學(xué)穩(wěn)定性好，不會(huì)銹蝕，耐水防水；電絕緣性好，導(dǎo)熱性低；優(yōu)良裝飾性，著色性好成型加工性良好，生產(chǎn)能耗低；大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；尺寸穩(wěn)定性差，輕易變形；多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；輕易受光、熱等老化。建筑高分子材料第28頁四、慣用建筑塑料

1、熱塑性塑料聚乙烯(PE)分低密度、中密度高密度三種。密度較小、化學(xué)穩(wěn)定性、耐水性和耐寒性良好、耐熱性差、易燃燒和光老化。建材制品有各種管道、防水膜等。聚丙烯(PP)剛性較大、耐熱性好(加熱到150℃不變形)。強(qiáng)度、彈性模量、硬度都高、對(duì)高頻電絕緣性能好。建材制品有各種給水管道、防水膜等。聚氯乙烯(PVC)常見有軟、硬質(zhì)聚氯乙烯二種，抗拉強(qiáng)度、剛度、硬度較大，有良好耐水性、耐油性、耐化學(xué)藥品侵蝕性和阻燃性。建材制品有各種給水管道、防水材料、門窗框等。建筑高分子材料第29頁聚四氟乙烯塑料俗稱塑料王，含有非常優(yōu)良耐高、低溫性能，可在-180～260℃范圍內(nèi)長(zhǎng)久使用,幾乎耐全部化學(xué)藥品,摩擦系數(shù)極低,僅為0.04。它對(duì)其它物質(zhì)不粘附，不吸水，電性能優(yōu)良，良好耐水、耐老化性能。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低。聚酰胺塑料俗稱尼龍,含有突出耐磨性和自潤(rùn)滑性，沖擊韌性好，強(qiáng)度高，耐蝕性和成型性好，缺點(diǎn)是耐熱性差、工作溫度不能超出100℃,導(dǎo)熱性差,吸水性高。主要用于制作纖維。聚甲基丙烯酸甲脂俗稱有機(jī)玻璃透光率達(dá)92%,比重只是無機(jī)玻璃二分之一。強(qiáng)度、沖擊韌性都優(yōu)于無機(jī)玻璃，抗稀酸、稀堿、潤(rùn)滑油和堿氫燃料作用，在自然條件下老化發(fā)展遲緩。缺點(diǎn)是硬度低，易擦傷。用作裝飾板材。

建筑高分子材料第30頁塑料排水管建筑高分子材料第31頁塑料給水管建筑高分子材料第32頁塑料管建筑高分子材料第33頁塑料粒料建筑高分子材料第34頁塑料管擠出成型建筑高分子材料第35頁塑料窗異性材截面建筑高分子材料第36頁塑料窗異性材截面建筑高分子材料第37頁塑料門異性材建筑高分子材料第38頁塑料門建筑高分子材料第39頁塑料地板建筑高分子材料第40頁2、熱固性塑料酚醛塑料(PF)因?yàn)橹苽錀l件不一樣，有熱塑性和熱固性二類。它們耐磨性好，絕緣性、耐熱性、耐蝕性也都很好。缺點(diǎn)是性脆，不耐堿。用于制作電工器材（如插頭、開關(guān)等），裝飾材料、隔聲隔熱材料等。熱塑性酚醛樹脂還可配制油漆、膠粘劑、涂料和防腐蝕用膠泥等。環(huán)氧塑料(EP)是環(huán)氧樹脂加固化劑、填料和增強(qiáng)材料后形成熱固性塑料，慣用固化劑有胺類和酸酐類化合物。它們強(qiáng)度較高，韌性很好，尺寸穩(wěn)定性高，耐久性好，耐熱、耐寒，含有優(yōu)良電絕緣性能。缺點(diǎn)是稍有毒性。用于制備增強(qiáng)塑料、泡沫塑料、澆注塑料、粘結(jié)劑和涂料等。

建筑高分子材料第41頁聚酯塑料強(qiáng)度和表面耐磨性較高；可在100C下長(zhǎng)久使用；添加增塑劑能夠大幅度提升其韌性；有很好耐水性，但耐堿和溶劑性能較差，不耐氧化性介質(zhì)，固化過程中有較大收縮變形。主要用于玻璃鋼和樹脂混凝土，能夠制造很各種建材制品，如波形瓦、管材、人造石材等。有機(jī)硅塑料（SI）含有優(yōu)良耐高溫（500～600C）和防火性；良好電絕緣性和憎水性；耐腐蝕能力很強(qiáng)；粘結(jié)強(qiáng)度高，可用于粘結(jié)金屬材料和非金屬材料；但其機(jī)械強(qiáng)度較低。主要有硅油、硅樹脂及其硅塑料和硅橡膠。可制成耐熱、耐水、耐腐蝕及電絕緣性能均好模壓塑料、層壓塑料和泡沫塑料制品，還可用作粘結(jié)劑、防水涂料、混凝土外加劑等。

建筑高分子材料第42頁3、增強(qiáng)塑料組成：樹脂，紙、短切纖維或纖維織物、片狀材料等增強(qiáng)材料；填料和添加劑。慣用樹酯有環(huán)氧、酚醛、不飽和聚酯等。特點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，各向異性，成形工藝多樣。用途：輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料、屋頂膜、裝飾材料和電絕緣材料，混凝土增強(qiáng)筋和修補(bǔ)材料等。結(jié)構(gòu)工程中，應(yīng)用較多是玻璃纖維（GRP，俗稱玻璃鋼）或碳纖維增強(qiáng)塑料。建筑高分子材料第43頁玻璃纖維、芳綸纖維與碳纖維FRP制品建筑高分子材料第44頁玻璃纖維、芳綸纖維與碳纖維制品建筑高分子材料第45頁纖維增強(qiáng)塑料及其應(yīng)用纖維增強(qiáng)聚合物作為預(yù)應(yīng)力束，代替鋼材：其中纖維包含玻璃纖維、芳綸纖維或碳纖維；其抗拉強(qiáng)度高、徐變小、彈性模量適中、抗腐蝕性能好；纖維增強(qiáng)聚合物作為加固材料：用碳纖維薄片代替鋼板，放置在需要加固部位并涂刷聚合物粘結(jié)成整體。建筑高分子材料第46頁纖維增強(qiáng)塑料棒作為混凝土配筋建筑高分子材料第47頁建筑高分子材料第48頁纖維增強(qiáng)材料作為橋面板配筋建筑高分子材料第49頁纖維增強(qiáng)材料作為橋面板配筋建筑高分子材料第50頁建筑高分子材料第51頁纖維增強(qiáng)材料儲(chǔ)油設(shè)施建筑高分子材料第52頁建筑高分子材料第53頁建筑高分子材料第54頁纖維增強(qiáng)樹脂用于受損鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)加固建筑高分子材料第55頁第三節(jié)橡膠

橡膠是一個(gè)在較低溫度下處于高彈態(tài)高分子材料。特征：能產(chǎn)生很大彈性變形、極高可繞性、耐磨性、絕緣性、不透水性和不透氣性等。種類：天然橡膠、合成橡膠、再生橡膠。建筑高分子材料第56頁1、天然橡膠（1）組成：異戊二烯聚合物，采自橡膠植物漿汁。（2）性能：密度為0.91~0.93，沒有確定熔點(diǎn)、在130~140C下軟化，彈性很大，伸長(zhǎng)率1200%，電絕緣性好，經(jīng)硫化后，其強(qiáng)度、變形能力、耐久性均提升，可塑性下降。（3）用途：膠粘劑、橡膠基防水材料、橡膠墊塊等。建筑高分子材料第57頁2、合成橡膠（1）丁苯橡膠（SBR）丁二烯與苯乙烯共聚物，淺黃褐色彈性體，密度為0.91～0.97g/cm3，含有優(yōu)良電絕緣性，其彈性、耐磨性和抗老化性均優(yōu)于天然橡膠，溶解性與天然橡膠相同，但耐熱性、耐寒性、耐撓曲性和可塑性不如天然橡膠，脆化溫度為－50C，最高使用溫度為80～100C。（2）丁腈橡膠（NBR）丁二烯和丙烯腈共聚物，為淡黃色彈性體，密度隨丙烯腈含量增加而增大。耐熱性、耐油性比天然橡膠好，抗臭氧能力強(qiáng)。但耐寒性不如天然橡膠和丁苯橡膠，且本較高。丁腈橡膠是一個(gè)耐油橡膠，可用來制造輸油膠管、油料容器襯里和密封膠墊，減震零件等。

建筑高分子材料第58頁（3）氯丁橡膠（CR）氯丁二烯均聚物，為黑色或琥珀色彈性體，密度為1.23g/cm3。耐老化、耐臭氧、耐候性、耐油性、耐化學(xué)腐蝕性均比天然橡膠好。耐燃性好，粘結(jié)能力較高，脆化溫度為－35～－55C，熱分解溫度為230～260C，最高使用溫度為120～150C。可制造各種橡膠制品、膠粘劑和防水材料等。（4）丁基橡膠（也稱異丁橡膠IIR）異丁烯與少許異戊二烯共聚物。它為無色彈性體，密度約為0.92g/cm3，透氣性較低。它是耐化學(xué)腐蝕、耐老化、不透氣性和電絕緣性最好橡膠，且耐熱性好，吸水率小，抗撕裂性能好，耐寒性好，脆化溫度為－79C，最高使用溫度為150C。但在常溫下彈性小（只有天然橡膠1/4），粘性較差。可用于制造不透氣氣囊、電氣絕緣制品、化工設(shè)備襯里和建筑防水材料等。建筑高分子材料第59頁（5）三元乙丙橡膠（EPDM）乙丙橡膠是以乙烯、丙烯在溶液狀態(tài)下共聚無定形聚合物。密度為0.85g/cm3左右，是最輕橡膠。電絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性好，耐光、熱、氧、臭氧老化性能優(yōu)異，能在150C下長(zhǎng)久使用，最高使用溫度為200C。沖擊彈性好，尤其是在低溫下彈性保持很好，在－57C下變硬，－77C下變脆。在建筑上，乙丙橡膠可用于制造屋頂膠板、窗戶密封條和防水卷材等。3、再生橡膠再生膠是以廢舊橡膠制品和橡膠工業(yè)生產(chǎn)邊角廢料為原料，經(jīng)再生處理而得到含有一定橡膠性能彈性體高分子材料。

建筑高分子材料第60頁橡膠隔震墊建筑高分子材料第61頁建筑物伸縮縫用橡膠止水帶合密封條建筑高分子材料第62頁橡膠隔震墊建筑高分子材料第63頁第四節(jié)高分子防水卷材合成高分子防水卷材：以合成橡膠、合成樹脂或它們二者共混體為基料，加入適量化學(xué)助劑和填充料等，經(jīng)不一樣工序加工而成可卷曲片狀防水材料；或把上述材料與合成纖維等復(fù)合形成兩層或兩層以上可卷曲片狀防水材料。特點(diǎn)：物理力學(xué)性能高、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格較貴，冷粘貼施工、防水效果極佳。應(yīng)用：普通采取單層防水體系，適合于一些防水等級(jí)要求較高、維修施工不便防水工程。建筑高分子材料第64頁聚合物高彈態(tài)與防水材料關(guān)系建筑防水材料應(yīng)含有在低溫下足夠彈塑性，不脆斷；在高溫下足夠強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在80℃～130℃時(shí)不流淌；聚合物處于玻璃化溫度以上，粘流溫度以下時(shí)，即處于高彈態(tài)時(shí)，有良好彈塑性，且不粘流。高分子防水材料應(yīng)在－20℃或－40℃～80℃或100℃溫度區(qū)間處于高彈態(tài)。建筑高分子材料第65頁一、基本物理力學(xué)性能拉伸強(qiáng)度（MPa)；斷裂伸長(zhǎng)率（%）；撕裂強(qiáng)度（kN/m)；脆性溫度（C)；不透水性（水壓、連續(xù)時(shí)間）；臭氧老化（42±2C、1000pphm、時(shí)間）；熱老化（80C、時(shí)間）；低溫柔性（在負(fù)溫下，對(duì)折無裂紋）。建筑高分子材料第66頁合成高分子防水卷材物理性能

項(xiàng)目性能要求ⅠⅡⅢ拉伸強(qiáng)度≥7MPa≥2MPa≥9MPa斷裂伸長(zhǎng)率≥450%≥100%≥10%低溫彎折性－40℃－20℃－20℃無裂紋不透水性壓力≥0.3MPa≥0.2MPa≥0.3MPa保持時(shí)間≥30min熱老化保持率（80±2℃，168h）拉伸強(qiáng)度≥80%斷裂伸長(zhǎng)率≥70%建筑高分子材料第67頁二、高分子防水卷材品種三元乙丙橡膠防水卷材氯化聚乙烯橡膠防水卷材PVC防水卷材聚乙烯復(fù)合防水卷材建筑高分子材料第68頁三元乙丙橡膠防水卷材組成：以三元乙丙橡膠（乙烯、丙烯和任一個(gè)非共軛二烯烴共聚物），摻入適量丁基橡膠、軟化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑、促進(jìn)劑、硫化劑和填料等。建筑高分子材料第69頁生產(chǎn)工藝將各種原料經(jīng)過配料、密煉、拉片、過濾、熱煉成橡膠混合料；橡膠混合料經(jīng)擠出或壓延成型為卷材；卷材再經(jīng)硫化、檢驗(yàn)、分卷、包裝等制成卷材產(chǎn)品。建筑高分子材料第70頁建筑高分子材料第71頁主要性能特點(diǎn)

1.耐老化性能好，使用壽命長(zhǎng)

三元乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中主鏈上沒有雙鍵，當(dāng)三元乙丙橡膠受到臭氧、紫外線、濕熱作用時(shí)，主鏈上不易發(fā)生斷裂，這是它耐老化性能比主鏈上含有雙鍵橡膠或塑料等高分子材料優(yōu)異得多得根本原因。

所以，采取三元乙丙橡膠為主體制成得卷材作防水層，能經(jīng)得起長(zhǎng)久風(fēng)吹、雨淋、日曬考驗(yàn)。

2.彈性好，拉伸性能優(yōu)異

三元乙丙橡膠防水卷材拉伸強(qiáng)度高（≥7N/m㎡)，斷裂伸長(zhǎng)率大（≥450%），回彈性好，抗裂性極佳，能夠適應(yīng)防水基層伸縮或開裂變形需要。建筑高分子材料第72頁3.耐高低溫性能好

三元乙丙橡膠防水卷材脆性溫度很低（-45℃以下），耐熱性能優(yōu)良（達(dá)160℃以上），可在較低氣溫條件下進(jìn)行施工作業(yè)，并能在嚴(yán)寒或酷熱氣候環(huán)境中長(zhǎng)久使用。建筑高分子材料第73頁三元乙丙橡膠防水卷材物理性能項(xiàng)目指標(biāo)一等品合格品拉伸強(qiáng)度，常溫（7N/m㎡）≥87扯斷伸長(zhǎng)率（%）≥450直角形撕裂強(qiáng)度，常溫（N/cm）≥

280245不透水性0.3N/m㎡×30min合格/0.1N/m㎡×30min/合格脆性溫度（℃）≤-45-40熱老化（80℃×168h），伸長(zhǎng)率100%無裂紋臭氧老化500pphm,168h×40℃,

伸長(zhǎng)率100%,靜態(tài)無裂紋/100pphm,168h×40℃,

伸長(zhǎng)率100%,靜態(tài)/無裂紋建筑高分子材料第74頁特點(diǎn)與應(yīng)用特點(diǎn)：使用溫度范圍寬（-45~80C)、斷裂伸長(zhǎng)率大（450%）、使用壽命長(zhǎng)達(dá)50年，單層防水體系、冷粘貼施工。應(yīng)用：適合用于工業(yè)與民用建筑屋面工程做單層外露防水層，并適合用于受振動(dòng)、易變形建筑工程防水，也可用于有剛性保護(hù)層或倒置式屋面以及地下室、水渠、儲(chǔ)水池、隧道等土木建筑工程防水。建筑高分子材料第75頁施工要求

1.基層應(yīng)平整、干燥、清潔，不得有酥松、起砂、起皮現(xiàn)象。

2．在施工前應(yīng)將基層清掃潔凈，并鏟除異物。

3．將防水卷材完全攤在基層上，以松弛片材應(yīng)力。用XAN-01基層膠按用量涂抹于基層和片材表面，待膠粘劑基本不粘手時(shí)，平整鋪貼、壓實(shí)。

4．在鋪貼第二卷卷材時(shí)，應(yīng)在第一卷重合邊緣處突出100mm，不涂XAN-01基層膠，按3要求將片材鋪貼在基層上，以此完成整個(gè)鋪設(shè)工作，在鋪設(shè)時(shí)，絕不能猛力拉緊防水卷材。

5．基層鋪貼完成后，用專用溶劑擦洗搭接部位，充分干燥后用XAN-02搭接膠涂于接縫兩面，待膠充分干燥后，再涂第二遍，待膠干至不粘手后，用滾軸壓平、壓實(shí)。

6．施工時(shí)應(yīng)注意防火，地下室密閉施工現(xiàn)場(chǎng)必須配置良好通風(fēng)設(shè)備設(shè)施方可施工。

建筑高分子材料第76頁三元乙丙橡膠防水卷材施工建筑高分子材料第77頁氯化聚乙烯橡膠共混防水卷材組成：以氯化聚乙烯樹脂（由聚氯乙烯樹脂經(jīng)氯化改性后制成）和合成橡膠共混為主體，加入適量硫化劑、促進(jìn)劑、穩(wěn)定劑、軟化劑和填充劑等；玻璃纖維網(wǎng)格布。

依據(jù)共混材料和物理力學(xué)性能不一樣，卷材可分為S型和N型兩個(gè)品種。

S型：以氯化聚乙烯與合成橡膠共混體制成防水卷材。

N型：以氯化聚乙烯與合成橡膠或再生橡膠共混體制成防水卷材。建筑高分子材料第78頁建筑高分子材料第79頁成型工藝各種原料混合、素?zé)挕⒒鞜挕⑦^濾得到混合料；混合料經(jīng)過壓延（或擠出）成型卷材；卷材硫化、檢驗(yàn)、分卷、包裝等工序制得成品。建筑高分子材料第80頁特點(diǎn)彈性體氯化聚乙烯特點(diǎn)：

其分子結(jié)構(gòu)中不含雙健，含氯原子，所以其耐寒、耐臭氧性，阻燃性，耐低化學(xué)蝕性，耐水性等綜合防水性能優(yōu)異，溫度可適應(yīng)40℃到85℃范圍，同時(shí)含有伸長(zhǎng)率，撕裂強(qiáng)度高，使用奉命長(zhǎng)等特點(diǎn)。防水卷材特點(diǎn)：

這種防水卷材兼有塑料和橡膠特點(diǎn)，它不但含有氯化聚乙烯所特有高強(qiáng)度和優(yōu)異耐臭氧、耐老化性能，而且含有橡膠類材料高彈性、高延伸性以及良好低溫柔韌性能。建筑高分子材料第81頁主要特征耐老化性能優(yōu)異

氯化聚乙烯--橡膠共混防水卷材含有優(yōu)異耐老化性能，在1000pphm高濃度臭氧環(huán)境中，使卷材處于拉伸100%受力狀態(tài)下，經(jīng)168h處理后，試件仍無裂紋出現(xiàn)，所以，該卷材大氣穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。拉伸強(qiáng)度高、延伸率大

該卷材屬硫化型橡膠類彈性體防水材料，含有拉伸強(qiáng)度高、延伸率大特征。所以，對(duì)基層伸縮或開裂變形適應(yīng)性較強(qiáng)，為提升防水工程質(zhì)量和延長(zhǎng)防水層使用壽命，創(chuàng)造了條件。建筑高分子材料第82頁粘結(jié)性能好

氯化聚乙烯樹脂含氯量為30%-40%，因?yàn)槁仍哟嬖冢蟠筇嵘斯不炀聿恼辰Y(jié)性能和阻燃性能，使該卷材本身成為一個(gè)易粘結(jié)材料。各種氯丁系膠粘劑均可實(shí)現(xiàn)卷材雨卷材和卷材與基層之間粘結(jié)，便于形成彈性整體防水層，提升了防水工程可靠程度。應(yīng)用范圍廣

可廣泛應(yīng)用于屋面、地下室、橋梁、隧道、提壩等各種建筑防水工程。施工要求工藝做法與三元乙丙防水卷材相同。

建筑高分子材料第83頁氯化聚乙烯橡膠防水卷材物理性能撕裂強(qiáng)度（N/cm)建筑高分子材料第84頁卷材與粘結(jié)劑產(chǎn)品熱熔施工建筑高分子材料第85頁聚氯乙稀（PVC）防水卷材組成：以聚氯乙烯樹脂（PVC）為主要原料，摻入適量改性劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、著色劑、填充劑等，生產(chǎn)工藝：經(jīng)捏合、塑化、擠出壓延、整形、冷卻、檢驗(yàn)、分卷、包裝等工序加工制成可卷曲片狀防水材料。

建筑高分子材料第86頁性能特點(diǎn)1、使用壽命長(zhǎng)：屋面暴露可達(dá)30年，地下埋置可達(dá)50年以上。2、耐候性優(yōu)良：各種氣候下均能保持很好柔韌性。不受工業(yè)垃圾和生物菌侵害，防霉、耐化學(xué)藥品腐蝕。3、抗拉強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率高，適應(yīng)結(jié)構(gòu)性移動(dòng)。

接縫經(jīng)過熱風(fēng)焊接與母材形成一體，牢靠可靠。4、耐根系滲透和耐風(fēng)化，適宜于種植屋面。5、抗穿孔性和耐壓性好，機(jī)械阻力高。6、可塑性好：適應(yīng)復(fù)雜防雨板和邊角部處理。7、幅寬2.1米，材料施工損耗少。8、尺寸改變率低：質(zhì)地均勻，無毛細(xì)管現(xiàn)象。9、施工簡(jiǎn)單快捷，無污染，受環(huán)境氣候影響小；完成即可上人，確保大面積連續(xù)作業(yè)10、淺色表面，反射紫外線照射，吸熱最少。建筑高分子材料第87頁第五節(jié)膠粘劑

能在兩個(gè)物體表面減形成薄膜，并能將它們緊密粘結(jié)在一起物質(zhì)。又稱為粘合劑、粘結(jié)劑等

建筑高分子材料第88頁一、組成

1.基料也稱粘料或膠料，普通是含有較強(qiáng)粘合性能材料，如合成樹脂、合成橡膠等。它賦予膠粘劑粘結(jié)強(qiáng)度、耐久性及其它物理力學(xué)性能。2.溶劑溶解基料，調(diào)整膠粘劑粘度，方便于施工；降低基料分子內(nèi)聚力，以利于膠粘劑對(duì)被粘物表面滲透或浸潤(rùn)，提升粘結(jié)強(qiáng)度。3、固化劑及促進(jìn)劑使基料分子鏈交聯(lián)成體型結(jié)構(gòu)，以增加膠粘劑分子間作用力和內(nèi)聚強(qiáng)度，以及膠粘劑與被粘物間粘結(jié)力，促進(jìn)劑能夠促進(jìn)固化反應(yīng)或降低固化反應(yīng)溫度。4、增塑劑與增韌劑提升固化后膠粘劑層柔韌性。5、填料活性或惰性礦物粉末降低收縮性，增加稠度和增大粘度，提升強(qiáng)度和耐熱性。

建筑高分子材料第89頁