第8章 建筑塑料

第8章建筑塑料目的要求掌握塑料的基本組成和基本性質(zhì)。了解常用塑料及其制品的品種、主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2023/1/311

塑料是指以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑，著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中能流動(dòng)成型的高分子材料。8.1建筑塑料的組成和特點(diǎn)2023/1/3122023/1/313塑料粒料2023/1/314塑料管擠出成型8.1.1建筑塑料的組成

塑料是由起膠結(jié)作用的樹脂和起改性作用的添加劑構(gòu)成的。1.樹脂樹脂為塑料的主要成分，其質(zhì)量占塑料的40％以上，在塑料中起膠結(jié)作用，并決定塑料的硬化性質(zhì)和工程性質(zhì)。塑料常以所用的樹脂命名。盡管這些樹脂的性能不同，但是它們的基本構(gòu)成形式卻相同。2023/1/3152023/1/3162.改性添加劑為改善塑料的性質(zhì)，需加入多種作用不同的添加劑。常用的添加劑有如下幾種：（1）填料為調(diào)節(jié)塑料的物理化學(xué)性能，提高機(jī)械強(qiáng)度，擴(kuò)大使用范圍而加入的粉狀或纖維狀無機(jī)化合物。如加入玻璃纖維可提高塑料的機(jī)械強(qiáng)度；加入云母可增強(qiáng)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、木粉及其它纖維等。2023/1/317（2）增塑劑為提高塑料加工時(shí)的可塑性，使其在較低的溫度和壓力下成形而加入的化學(xué)物質(zhì)就是增塑劑。有些增塑劑還能改善塑料的強(qiáng)度、韌性、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、二苯甲酮、樟腦等。（3）固化劑固化劑是調(diào)節(jié)塑料固化速度，使樹脂硬化的物質(zhì)。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。常用的固化劑有胺類、酸酐、過氧化物等。2023/1/318（4）穩(wěn)定劑它是為使塑料長(zhǎng)期保持工程性質(zhì)而加入的物質(zhì)。常用的穩(wěn)定劑有抗老化劑、熱穩(wěn)定劑等，如硬脂酸鹽及環(huán)氧樹脂等。（5）著色劑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(yīng)能與樹脂相混熔和混溶，在加熱加工和使用中應(yīng)穩(wěn)定。2023/1/319（6）抗靜電劑塑料制品電氣性能優(yōu)良，缺點(diǎn)是在加工和使用過程中由于摩擦而容易帶有靜電。摻加抗靜電劑其根本作用是給予導(dǎo)電性，即使塑料表面形成連續(xù)相，以提高表面導(dǎo)電度，迅速放電，防止靜電的積聚。注意要求電絕緣的塑料制品，不應(yīng)進(jìn)行防靜電處理。（7）其它添加劑在塑料里加入金屬微粒如銀、銅等就可制成導(dǎo)電塑料。加入一些磁鐵粉，就制成磁性塑料。加入特殊的化學(xué)發(fā)泡劑就可制成泡沫塑料。摻入放射性物質(zhì)與發(fā)光物質(zhì)，可制成發(fā)光塑料（冷光）。加入香醇類可制成帶有香味的塑料。當(dāng)然為了阻止塑料燃燒具有自熄性，還加入阻燃劑。8.1.2建筑塑料的特點(diǎn)

1）塑料密度小，質(zhì)輕，比強(qiáng)度高；2）良好的耐沖擊性和耐磨耗性；3）化學(xué)穩(wěn)定性好，不會(huì)銹蝕，耐水防水；4）電絕緣性好，導(dǎo)熱性低；5）優(yōu)良的裝飾性，著色性好6）成型加工性良好，生產(chǎn)能耗低；2023/1/31102023/1/31117）大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；8）尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；9）多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；10）容易受光、熱等老化。2023/1/3112★塑料的應(yīng)用

（1）塑料在工業(yè)與民用建筑中可生產(chǎn)塑料管材、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。

（2）在基礎(chǔ)工程中可制作塑料排水板或隔離層、塑料土工布或加筋網(wǎng)等。

（3）在其它工程中可制作管道、容器、粘結(jié)材料或防水材料等，有時(shí)也可制作結(jié)構(gòu)材料。

在選擇和使用塑料時(shí)應(yīng)注意其耐熱性、抗老化能力、強(qiáng)度和硬度等性能指標(biāo)。工程實(shí)例分析實(shí)例8－1塑料制品廠失火（P153）8.2建筑塑料的分類及主要性能

1.分類1)按使用特性分:通用、工程、特種塑料（1）通用塑料指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)格低的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。（2）工程塑料指能承受一定外力作用，具有良好的機(jī)械性能和耐高、低溫性能，尺寸穩(wěn)定性較好，可以用作工程結(jié)構(gòu)的塑料，如聚酰胺、聚砜等。2023/1/31132023/1/3114（3）特種塑料指具有特種功能，可用于特殊應(yīng)用領(lǐng)域的塑料。如氟塑料和有機(jī)硅，具有突出的耐高溫、自潤(rùn)滑等特殊功能；增強(qiáng)塑料和泡沫塑料，具有高強(qiáng)度、高緩沖性等特殊性能。2)按理化特性分：熱固性、熱塑性

（1）熱固性塑料

指在受熱或其他條件下能通過交聯(lián)反應(yīng)而固化，具有再次受熱不溶不熔特性的塑料，如酚醛塑料、環(huán)氧塑料、聚酯樹脂等。又分烴類、含極性基因的乙烯基類、工程類、纖維素類等多種類型。2023/1/31152023/1/3116（2）熱塑性塑料

指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料，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)型和其他交聯(lián)型兩種類型。2023/1/31173）按樹脂的合成方法分類（1）縮合物塑料凡兩個(gè)或兩個(gè)以上不同分子化合時(shí)，放出水或其他簡(jiǎn)單物質(zhì)，生成一種與原來分子完全不同的生成物，稱為縮合物。如：酚醛塑料、有機(jī)硅塑料、聚脂塑料。（2）聚合物塑料凡許多相同的分子連接而成的龐大的分子，并且基本組成不變的生成物，稱為聚合物。如：聚乙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚甲基丙烯酸甲脂塑料。2023/1/31182.主要性能主要性能包括：密度、彈性模量、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、線膨脹系數(shù)、耐熱性和耐溶劑性等。主要性能及應(yīng)用見表8－1（P153－P154）。2023/1/31198.3塑料型材及管材8.3.1塑料型材1.塑料地板塑料地板是發(fā)展最早、最快的建筑裝修塑料制品，其裝飾效果好，色彩圖案不受限制，仿真，施工維護(hù)方便，耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)，具有隔熱、隔聲、隔潮的功能，腳感舒適暖和。按形狀分塊狀和卷狀，按材性分硬質(zhì)、半硬質(zhì)、軟質(zhì)三種。卷狀的為軟質(zhì)。從結(jié)構(gòu)分單層塑料地板、雙層地板等。2023/1/3120塑料地板使用注意事項(xiàng)：（1）要定期打蠟。（2）避免用大量的水拖地，特別是要避免熱水、堿水和底板接觸，以免影響粘結(jié)強(qiáng)度或引起變色、翹曲等。（3）避免硬質(zhì)刻畫。（4）臟污后用稀的肥皂水和用布擦洗痕跡，還可用少量汽油。（5）不能接觸熱物體。（6）家具要墊腳。（7）避免長(zhǎng)期陽光照射。（8）更換時(shí)，不須在粘結(jié)24小時(shí)后再正常使用。2023/1/3121塑料地板2023/1/31222.塑料門窗

塑料容易加工成型和拼裝，結(jié)構(gòu)形式變化靈活。與鋼木門窗和鋁合金門窗相比具有以下特點(diǎn)：1）隔熱性能優(yōu)良；2）氣密性、水密性好；3）裝飾性好；4）加工性能好；5）隔音性能好；6）耐老化性能好。2023/1/3123塑料窗異性材截面2023/1/3124塑料窗異性材截面2023/1/3125塑料窗2023/1/3126塑料門異性材2023/1/3127塑料門2023/1/31283.塑料壁紙

塑料壁紙是由基底材料（紙、麻、棉布、絲織物、玻璃纖維）涂以各種塑料，加入各種顏色經(jīng)配色印花而成。塑料壁紙強(qiáng)度較好，耐水可洗，裝飾效果好，施工方便，成本低，目前廣泛用作內(nèi)墻，天花板等的貼面材料。有普通壁紙（單色壓花壁紙、印花壓花壁紙、有光印花和平光印花墻紙），發(fā)泡墻紙，特種墻紙等品種。2023/1/31294.塑料裝飾板材

建筑用塑料裝飾板材主要用作護(hù)墻板、層面板和平頂板，此外有夾芯層的夾芯板可用作非承重墻的墻體和隔斷。塑料裝飾板材重量輕，能減輕建筑物的自重。塑料護(hù)墻板可以具有各種形狀的斷面和立面，并可任意著色。干法施工。分波形板、異形板、格子板、夾層墻板。

1）硬質(zhì)聚氯乙烯建筑板材這種板材在國(guó)外已有30多年了。其耐老化性好，具有自熄性。有波形板、異形板、格子板三種形式。2023/1/31302）玻璃鋼建筑板材可制成各種斷面的型材或格子板。與硬質(zhì)聚氯乙烯板材相比，其抗沖擊性能、抗彎強(qiáng)度、剛性都較好，此外它的耐熱性、耐老化性也較好，熱伸縮較小，其透光性相近。作屋面采光板時(shí)，室內(nèi)光線較柔和。注意：如果成型工藝控制不好，從外觀上看表面會(huì)粗糙不平。3）夾層板以上兩種都是單層板，只能貼在墻上起維護(hù)和裝飾作用。復(fù)合夾層板則具有裝飾性和隔聲隔熱等墻體功能。用塑料與其它輕質(zhì)材料復(fù)合制成的復(fù)合夾層墻，重量輕，是理想的輕板框架結(jié)構(gòu)的墻體材料。2023/1/31318.3.2塑料管材1.硬質(zhì)聚氯乙烯塑料管（UPVC管）是塑料管中應(yīng)用最普遍的一種，約占全部管材的80%。

特點(diǎn)：是具有較高的硬度和強(qiáng)度，使用范圍廣且價(jià)格便宜。

應(yīng)用：給水、排水、灌溉、供氣、排氣等管道，住宅生活用管道，工礦業(yè)工藝管道及電線、電纜套管等。2023/1/31322.聚乙烯塑料管（PE管）

特點(diǎn)：相對(duì)密度小、強(qiáng)度與質(zhì)量比值高，脆化溫度低（－80℃），低溫性和韌性好，低溫下能經(jīng)受搬運(yùn)和使用中的沖擊。

應(yīng)用：中、高密度管材最適宜于城市燃?xì)夂吞烊粴夤艿?，特別是中密度聚乙烯管材；低密度聚乙烯管材宜作飲用水管道、電纜管道、泵站管道，特別是用于需要移動(dòng)的管道。2023/1/31333.聚丙烯塑料管（PP管）和三型聚丙烯管（PP-R管）

PP管與其它塑料管相比，具有較高的表面硬度和表面光潔度，流體阻力小，使用溫度范圍為120℃左右，許用應(yīng)力為5MPa，彈性模量為130MPa。多用于化學(xué)廢料排放管、化驗(yàn)室廢水管及鹽水處理管等。

PPR管具有優(yōu)良的韌性和抗溫度變形能力，能耐90℃以上的沸水，低溫脆化溫度可達(dá)－15℃，是制作水管的優(yōu)良材料。2023/1/3134塑料排水管2023/1/3135塑料給水管2023/1/3136塑料管2023/1/3137工程實(shí)例分析實(shí)例8－2UPVC下水管破裂（P156）2023/1/31388.4塑料系復(fù)合材料

指以塑料為母體相，其中分散纖維狀、顆粒狀材料或者空氣泡等形成的復(fù)合材料。（1）纖維增強(qiáng)材料（2）泡沫塑料（3）膜材料（4）樹脂混凝土纖維增強(qiáng)塑料及其應(yīng)用1）纖維增強(qiáng)聚合物作為預(yù)應(yīng)力束，代替鋼材：其中纖維包括玻璃纖維、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；2）纖維增強(qiáng)聚合物作為加固材料：用碳纖維薄片代替鋼板，放置在需要加固的部位并涂刷聚合物粘結(jié)成整體。2023/1/3139玻璃纖維、芳綸纖維與碳纖維的FRP制品2023/1/3140玻璃纖維、芳綸纖維與碳纖維制品2023/1/3141纖維增強(qiáng)塑料棒作為混凝土的配筋+2023/1/3142Fiberreinforcedpolymerasstructuralreinforcement2023/1/3143纖維增強(qiáng)材料作為橋面板配筋2023/1/3144纖維增強(qiáng)材料作為橋面板配筋2023/1/31452023/1/3146纖維增強(qiáng)材料儲(chǔ)油設(shè)施2023/1/31472023/1/31482023/1/3149纖維增強(qiáng)樹脂用于受損鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)