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1、建筑功能材料讲稿方案 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2 2参考文献：参考文献：1 1、化学建材化学建材，杨学稳等编，重庆大学出版社，杨学稳等编，重庆大学出版社，200620062 2、乳胶漆乳胶漆，林宣益编，化学工业出版社，林宣益编，化学工业出版社，200520053 3、建筑防水卷材建筑防水卷材，沈春林等编，化学工业出版社，沈春林等编，化学工业出版社，200420044 4、建筑防水涂料建筑防水涂料，沈春林等编，化学工业出版社，沈春林等编，化学工
2、业出版社，200320035 5、建筑防水密封材料建筑防水密封材料，沈春林等编，化学工业出版社，沈春林等编，化学工业出版社，200320036 6、化学建材化学建材，张智强等编，张智强等编,重庆大学出版社，重庆大学出版社，200020007 7、建筑功能材料建筑功能材料，马保国等编，武汉理工大学出版社，马保国等编，武汉理工大学出版社，201020108 8、建筑功能材料建筑功能材料，张松榆等编，中国建材工业出版社，张松榆等编，中国建材工业出版社，201220123 3 建筑功能材料：建筑功能材料：具有防水、防火、保温、隔热、采光、隔声、装饰等建筑功具有防水、防火、保温、隔热、采光、隔声、装饰等
3、建筑功能、非承重用材料。决定建筑物使用功能和建筑品质。能、非承重用材料。决定建筑物使用功能和建筑品质。化学建材：化学建材：以有机高分子以有机高分子(合成合成)树脂为主干成分树脂为主干成分制成的建筑材料。制成的建筑材料。化学建材化学建材类型：类型：建筑塑料建筑塑料(塑料管材、异型材、板材、壁纸及防水卷材等塑料管材、异型材、板材、壁纸及防水卷材等)、建筑涂料、建筑防水材料、胶粘剂、混凝土外加剂和其他复合材料等。建筑涂料、建筑防水材料、胶粘剂、混凝土外加剂和其他复合材料等。化学建材在化学建材在土建工程中土建工程中的的作用作用：v1 1、在地基基础工程中，增加地基基础承载力，防治地下水渗透，保护和加强
4、在地基基础工程中，增加地基基础承载力，防治地下水渗透，保护和加强土体，如化学灌浆材料等；土体，如化学灌浆材料等；v2 2、在主体工程中，改善混凝土使用性能，如操作性、稳定性、耐久性或某些在主体工程中，改善混凝土使用性能，如操作性、稳定性、耐久性或某些特殊性能等，如聚合物混凝土、高性能混凝土等；特殊性能等，如聚合物混凝土、高性能混凝土等；v3 3、在配套和装饰工程中，改进建筑物使用功能，如保温、隔热、防水在配套和装饰工程中，改进建筑物使用功能，如保温、隔热、防水 密封、吸光、采光、防火、防腐蚀、美化环境等。密封、吸光、采光、防火、防腐蚀、美化环境等。4 4第一篇 建筑塑料第一章第一章 概述概述第
5、一节第一节 发展塑料建材的意义发展塑料建材的意义v塑料建材的重要特点是塑料建材的重要特点是节能节能。1 1吨塑料板可代替吨塑料板可代替7070吨钢材，吨钢材，1 1吨塑料包装材料可代替吨塑料包装材料可代替10m10m3 3木材；生产木材；生产1m1m3 3PVCPVC塑料只需塑料只需70KJ70KJ能耗，而钢、铝分别是能耗，而钢、铝分别是PVCPVC的的4.54.5、8.88.8倍。倍。节能还表现在其密封性能上节能还表现在其密封性能上。建筑能耗约占总能耗的建筑能耗约占总能耗的30%30%。在房屋建筑中，窗户传热量虽然只占。在房屋建筑中，窗户传热量虽然只占22%22%，略，略低于外墙，但把通过窗
6、户的传热量与低于外墙，但把通过窗户的传热量与缝隙空气渗透量缝隙空气渗透量相加，则约占建筑全部相加，则约占建筑全部能耗的能耗的50%50%。5 5 在使用能耗方面：在使用能耗方面：采暖地区塑料窗代替普通金属窗，可节约采暖能耗采暖地区塑料窗代替普通金属窗，可节约采暖能耗303040%40%；塑料给排水管代替金属管节能达塑料给排水管代替金属管节能达50%50%，提高供水能力，提高供水能力20%20%左右，施工工效提左右，施工工效提高高505060%60%；塑料线槽线管在住宅中得到普遍应用。塑料线槽线管在住宅中得到普遍应用。6 6第二节 塑料建材性能特点v加工性能优良加工性能优良 多种方法成型加工，制
7、品形状多样。多种方法成型加工，制品形状多样。v多种功能多种功能 塑料种类多、改变配方或改性可改变塑料性能。塑料种类多、改变配方或改性可改变塑料性能。v轻质性轻质性 塑料比重（塑料比重（0.80.82.22.2）只有钢材的）只有钢材的1/81/81/41/4，混凝土的，混凝土的1/31/3，减轻施工，减轻施工时劳动强度和建筑物自重。时劳动强度和建筑物自重。v装饰出色装饰出色 制品形状、颜色、图案可任意设计。制品形状、颜色、图案可任意设计。v其他特性其他特性 1.1.老化已不是建筑中使用塑料的主要障碍，如塑料管的使用寿命比铸铁老化已不是建筑中使用塑料的主要障碍，如塑料管的使用寿命比铸铁管长，最高可
8、达管长，最高可达5050年；年；2.2.可燃，按有关规范设计使用；可燃，按有关规范设计使用；3.3.耐热性差，一般塑料的热变形温度仅耐热性差，一般塑料的热变形温度仅606080 80；4.4.刚性小和易蠕变刚性小和易蠕变,不能作建筑结构材料使用；不能作建筑结构材料使用；7 75.5.热伸缩性大。热伸缩性大。热膨胀系数是传统建材的热膨胀系数是传统建材的4 4倍以上。倍以上。为防止热应力积累导致材料破坏，塑料板材拼接时要考虑塑料为防止热应力积累导致材料破坏，塑料板材拼接时要考虑塑料建材的建材的柔性与伸缩性柔性与伸缩性，在塑料管道系统中必须留有，在塑料管道系统中必须留有伸缩节伸缩节。塑料建材可代钢、
9、代木，具有某些传统建材无法比拟的性能，塑料建材可代钢、代木，具有某些传统建材无法比拟的性能，可显著节省能源，保护生态环境，改善居住环境和条件，提高建可显著节省能源，保护生态环境，改善居住环境和条件，提高建筑物功能筑物功能。8 8第三节 建筑塑料品种和选材原则 塑料建材用树脂主要有塑料建材用树脂主要有PVCPVC、PSPS、PEPE、PPPP、ABSABS、环氧树脂、不饱和聚酯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等。树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等。塑料原材料选材塑料原材料选材原则原则：v满足制品满足制品使用性能使用性能要求，如力学性能、尺寸稳定性及热稳定性等；要求，如力学性能、尺寸稳定性及
10、热稳定性等；v根据使用场所选择满足根据使用场所选择满足特殊要求特殊要求的材料，如供水系统选用无毒材料，室内的材料，如供水系统选用无毒材料，室内装饰选用低挥发性材料；装饰选用低挥发性材料；v在满足性能要求的基础上，选用在满足性能要求的基础上，选用低成本低成本材料；材料；v根据制品形状和加工方法，选用具有根据制品形状和加工方法，选用具有良好加工性能良好加工性能材料。材料。9 9第二章 建筑中的树脂和塑料 塑料塑料主要成分：合成树脂（主要成分：合成树脂（胶结材）、胶结材）、助剂助剂和和颜填料颜填料。第一节第一节 加聚树脂与塑料加聚树脂与塑料v聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）PVCPVC是建筑中是建
11、筑中应用量最大的应用量最大的塑料，可制成塑料，可制成硬质或软质硬质或软质的，因含氯具有的，因含氯具有自熄自熄性性。PVCPVC按按聚合方法聚合方法分：悬浮（粉状或悬浮树脂）和乳液聚合（糊状树脂）。分：悬浮（粉状或悬浮树脂）和乳液聚合（糊状树脂）。粉状粉状PVCPVC分为疏松型（分为疏松型（XSXS）和紧密型（）和紧密型（XJXJ），粉状树脂颗粒较大，粒径为），粉状树脂颗粒较大，粒径为3030150m150m，糊状树脂颗粒较细，粒径为，糊状树脂颗粒较细，粒径为0.20.22m2m。PVC PVC受光热作用易分解，须加入受光热作用易分解，须加入稳定剂，稳定剂，防止和抑制防止和抑制PVCPVC分解。
12、分解。PVCPVC制品长制品长期使用温度不宜超过期使用温度不宜超过5555，经过改性的特殊配方制品耐温可达，经过改性的特殊配方制品耐温可达9090。糊状糊状PVCPVC用来配制用来配制PVCPVC糊：糊：1 1、增塑糊（塑料溶胶增塑糊（塑料溶胶），由糊状树脂和增塑剂组），由糊状树脂和增塑剂组成，增塑剂比例高，为树脂量的成，增塑剂比例高，为树脂量的8080100%100%，粘度低。，粘度低。2 2、稀释糊（有机溶胶），稀释糊（有机溶胶），增塑剂比例低，同时含有稀释剂使粘度适中便于涂布。增塑剂比例低，同时含有稀释剂使粘度适中便于涂布。PVC PVC糊主要用作涂布生产糊主要用作涂布生产PVCPVC墙
13、纸和地板等。墙纸和地板等。1010 粉状树脂用作制备塑料，分粉状树脂用作制备塑料，分硬硬PVCPVC和软和软PVCPVC两大类。前者基本不含或含少两大类。前者基本不含或含少量量增塑剂，机械性能好，但抗冲击性较差，低温时呈脆性。在塑料门窗、塑剂，机械性能好，但抗冲击性较差，低温时呈脆性。在塑料门窗、建筑管道等硬质建筑管道等硬质PVCPVC中，通常加入中，通常加入改性树脂改性树脂来提高抗冲击性能。软质来提高抗冲击性能。软质PVCPVC的的软性变化范围较大，随所加增塑剂量而变。软性变化范围较大，随所加增塑剂量而变。PVCPVC耐溶剂性较好。常用溶剂为耐溶剂性较好。常用溶剂为四氢呋喃和环己酮四氢呋喃和
14、环己酮，可制成溶剂粘接剂。，可制成溶剂粘接剂。PVCPVC在建筑中应用较广泛的有门窗、异型材、模板、地板、管道、管件、在建筑中应用较广泛的有门窗、异型材、模板、地板、管道、管件、墙纸、护墙板和防水卷材等。墙纸、护墙板和防水卷材等。PVCPVC衍生物衍生物：1.1.氯醋共聚物氯醋共聚物 醋酸乙烯含量愈高，加工性能和溶解性能愈好，但机械性醋酸乙烯含量愈高，加工性能和溶解性能愈好，但机械性能变差。能变差。低醋酸乙烯含量氯醋共聚物可代替低醋酸乙烯含量氯醋共聚物可代替PVCPVC生产塑料地板等，加生产塑料地板等，加工温度较低，塑化性能好；高醋酸乙烯含量氯醋共聚物溶解性工温度较低，塑化性能好；高醋酸乙烯含
15、量氯醋共聚物溶解性能好，主要用来制造涂料、能好，主要用来制造涂料、PVCPVC印刷油墨等。印刷油墨等。2.2.氯偏（氯偏（氯乙烯氯乙烯-偏氯乙烯）偏氯乙烯）共聚物共聚物 主要以乳液形式作为制备涂料的基料，涂膜硬而坚韧。主要以乳液形式作为制备涂料的基料，涂膜硬而坚韧。3.PVC3.PVC氯化改性后称为氯化改性后称为过氯乙烯树脂过氯乙烯树脂，含氯量可从，含氯量可从56.8%56.8%提高到提高到666667%67%。111212 过氯乙烯树脂性能与过氯乙烯树脂性能与PVCPVC接近，其软化点比相同分子量的接近，其软化点比相同分子量的PVCPVC高，而溶高，而溶解性优于解性优于PVCPVC。主要配成
16、内外墙和地面涂料，耐老化性很好。主要配成内外墙和地面涂料，耐老化性很好。v聚乙烯（聚乙烯（PEPE）HDPEHDPE、LDPELDPE等。等。结晶性结晶性材料，室温下没有溶剂，高温时某些非极性烃类材料，室温下没有溶剂，高温时某些非极性烃类溶剂如溶剂如四氯化碳和四氢萘四氯化碳和四氢萘可溶解它。能耐大多数酸碱，只有浓硫酸和浓硝可溶解它。能耐大多数酸碱，只有浓硫酸和浓硝酸会缓慢地侵蚀它，酸会缓慢地侵蚀它，PEPE耐低温性和抗冲击性比耐低温性和抗冲击性比PVCPVC好得多，好得多，易燃易燃烧，燃烧烧，燃烧时呈淡蓝色火焰并发生滴落。时呈淡蓝色火焰并发生滴落。PEPE主要制造防水材料、给排水管、卫生洁具、
17、薄膜、合成木材、装饰主要制造防水材料、给排水管、卫生洁具、薄膜、合成木材、装饰片材和钙塑材料等。片材和钙塑材料等。商品商品PEPE以以熔融指数（熔融指数（MIMI）分级。分级。MI MI是在一定温度下（是在一定温度下（PE PE为为190190）用）用2160g2160g的荷重从直径的荷重从直径2.1m2.1m、长长8mm8mm的毛细管中的毛细管中10min10min内挤出的克数。表征聚合物分子量。内挤出的克数。表征聚合物分子量。PE PE改性物改性物 氯化聚乙烯（氯化聚乙烯（CPECPE），是），是PVCPVC的抗冲击改性剂；的抗冲击改性剂；氯磺化聚乙烯是弹性体，可提高氯磺化聚乙烯是弹性体，
18、可提高PVCPVC抗冲性；抗冲性；EVAEVA弹性体，可改进弹性体，可改进PVCPVC抗冲性。抗冲性。v聚丙烯（聚丙烯（PPPP）PPPP等规度愈高，结晶度愈高，机械性能愈好。无规等规度愈高，结晶度愈高，机械性能愈好。无规PPPP性能性能很差，为无定形蜡状物质。很差，为无定形蜡状物质。PP PP等规度等规度一般以在正庚烷中的不溶部分的重量百分数来表一般以在正庚烷中的不溶部分的重量百分数来表示。示。PPPP密度在通用塑料中最小密度在通用塑料中最小，约，约0.90.9。等规。等规PPPP是结晶性非极性是结晶性非极性聚合物，常温下没有溶剂，高温下溶于聚合物，常温下没有溶剂，高温下溶于高沸点脂肪烃和芳
19、烃高沸点脂肪烃和芳烃，PPPP燃烧性与燃烧性与PEPE接近，易燃且会滴落。接近，易燃且会滴落。131414PPPP的商品等级用熔融指数来表示，测定温度为的商品等级用熔融指数来表示，测定温度为230230 。PPPP建材制品有管材、卫生洁具（如浴缸和整体淋浴室）、模板等，其纤建材制品有管材、卫生洁具（如浴缸和整体淋浴室）、模板等，其纤维编织物作建筑施工时的大面积维编织物作建筑施工时的大面积保护性网罩保护性网罩。v聚苯乙烯（聚苯乙烯（PSPS）本体和悬浮聚合本体和悬浮聚合，悬浮聚合，悬浮聚合PSPS为颗粒状，可生为颗粒状，可生产产可发性可发性PSPS。工业生产的聚苯乙烯类聚合物工业生产的聚苯乙烯类
20、聚合物主要有主要有：通用：通用型聚苯乙烯（型聚苯乙烯（GPPSGPPS）、高抗冲型聚苯乙烯（）、高抗冲型聚苯乙烯（HIPSHIPS）、）、可发型聚苯乙烯（可发型聚苯乙烯（EPSEPS）以及苯乙烯的共聚物如）以及苯乙烯的共聚物如ABSABS、SANSAN、ACSACS和和K K树脂等。树脂等。1515 PSPS在建筑中主要以在建筑中主要以泡沫塑料泡沫塑料的形式作为隔热隔音材料，也可制造的形式作为隔热隔音材料，也可制造灯灯具、发光平顶板具、发光平顶板等。等。1.1.通用型聚苯乙烯（通用型聚苯乙烯（GPPSGPPS）分子量约分子量约5 51010万，本体、悬浮万，本体、悬浮等经等经自由基聚合自由基聚
21、合而成。而成。GPPSGPPS透明性好，透明性好，常称作常称作晶状聚苯乙烯晶状聚苯乙烯。商品商品GPPS GPPS 有有三类三类：高耐热型：分子量高，添加剂少；高耐热型：分子量高，添加剂少；中等流动型：中等分子量，含中等流动型：中等分子量，含1 12%2%矿物油添加剂；高流动型：分子矿物油添加剂；高流动型：分子量低，含量低，含3 34%4%的矿物油。的矿物油。1616 通用型通用型PSPS性能：性能：无色透明类似玻璃的塑料，无色透明类似玻璃的塑料，透光度可达透光度可达888892%92%；机械强度较高，但抗冲性较差，即有机械强度较高，但抗冲性较差，即有脆性脆性；燃烧时有大量燃烧时有大量黑烟碳束
22、黑烟碳束；耐溶剂性较差，耐溶剂性较差，能溶于苯、甲苯和乙苯等芳香族溶剂。能溶于苯、甲苯和乙苯等芳香族溶剂。2.2.高抗冲聚苯乙烯高抗冲聚苯乙烯（HIPSHIPS）一般采用弹性体（顺丁或丁苯橡胶）对一般采用弹性体（顺丁或丁苯橡胶）对PS PS 进行化学或物理改性。早期采用进行化学或物理改性。早期采用机械混炼法，由于橡胶分散不均匀，增韧效果不明显，因而发展了机械混炼法，由于橡胶分散不均匀，增韧效果不明显，因而发展了接枝聚合接枝聚合法法，即将丁苯橡胶或丁基橡胶溶解于苯乙烯单体中进行本体或悬浮聚合。专，即将丁苯橡胶或丁基橡胶溶解于苯乙烯单体中进行本体或悬浮聚合。专用级用级HIPSHIPS可代替工程塑料
23、。可代替工程塑料。3.3.可发性可发性PSPS（EPS)EPS)是苯乙烯经悬浮聚合的珠状产品。发泡剂可在聚合过程中加入制得可发性聚是苯乙烯经悬浮聚合的珠状产品。发泡剂可在聚合过程中加入制得可发性聚苯乙烯珠粒，也可在成型时加入，经加热加压使发泡剂渗入苯乙烯珠粒，也可在成型时加入，经加热加压使发泡剂渗入PSPS珠粒中珠粒中1717溶胀而得溶胀而得EPSEPS珠粒，常用发泡剂是珠粒，常用发泡剂是正戊烷。正戊烷。vABSABS塑料塑料 丙烯腈丙烯腈使使ABSABS有良好耐化学性及表面硬度，有良好耐化学性及表面硬度，丁二烯丁二烯使使ABSABS坚韧，坚韧，苯乙烯苯乙烯使它使它有良好加工性能。有良好加工性
24、能。ABS ABS树脂制备方法有混炼法和接枝共聚法，主要采用树脂制备方法有混炼法和接枝共聚法，主要采用接枝共聚法。接枝共聚法。生产的生产的ABS ABS 树脂中单体含量范围为：丙烯腈树脂中单体含量范围为：丙烯腈202030%30%，丁二烯，丁二烯6 630%30%，苯乙烯，苯乙烯454570%70%。ABS ABS具有坚韧、质硬、刚性具有坚韧、质硬、刚性等优异力学性能，广泛用作等优异力学性能，广泛用作工程工程塑料塑料。ABSABS为不透明塑料，呈浅为不透明塑料，呈浅象牙色。象牙色。ABSABS在建筑中可制造管道、在建筑中可制造管道、模板、异型板材等。模板、异型板材等。1818v聚醋酸乙烯酯（聚
25、醋酸乙烯酯（PVAcPVAc）溶液和乳液聚合溶液和乳液聚合生产。生产。溶液聚合溶剂为甲醇或乙醇，聚醋酸乙烯酯溶液可直接作溶液聚合溶剂为甲醇或乙醇，聚醋酸乙烯酯溶液可直接作PVA PVA 的原料或加工成粘合剂。聚醋酸乙烯酯乳液可直接作粘合剂（白的原料或加工成粘合剂。聚醋酸乙烯酯乳液可直接作粘合剂（白胶）或内墙涂料基料。胶）或内墙涂料基料。PVAc PVAc软化点软化点低，仅低，仅4040左右，左右，不能作塑料制品，不能作塑料制品，大量作大量作聚乙烯醇和聚乙烯醇和聚乙烯醇缩甲醛的原料。聚乙烯醇缩甲醛的原料。1919v聚乙烯醇及其缩醛聚乙烯醇及其缩醛 PVAPVA易溶于易溶于80809090的热水，
26、的热水，PVAPVA可生产内墙可生产内墙涂料和粘合剂涂料和粘合剂。聚乙烯醇缩醛。聚乙烯醇缩醛中含有中含有乙酰基、羟基、缩醛基乙酰基、羟基、缩醛基，其性能也取决于这三种基团的比例。，其性能也取决于这三种基团的比例。v丙烯酸类树脂（丙烯酸类树脂（ACAC）丙烯酸类单体的丙烯酸类单体的均聚物和共聚物均聚物和共聚物。有。有本体和悬浮聚合本体和悬浮聚合。本体为主要方法，。本体为主要方法，可直接得到有机玻璃。悬浮法得到可直接得到有机玻璃。悬浮法得到模塑粉模塑粉。PMMAPMMA是是透光率最高透光率最高的一种塑料，透光率的一种塑料，透光率达达92%92%，但，但表面硬度表面硬度比无机玻璃差，比无机玻璃差，易
27、划伤。易划伤。应用最多的是应用最多的是聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯（PMMAPMMA），即），即有机玻璃有机玻璃，大量作，大量作窗玻璃窗玻璃代代用品，还可制作外墙装饰板、浴缸等。用品，还可制作外墙装饰板、浴缸等。2020第二节 缩聚树脂与塑料v酚醛树脂（酚醛树脂（PFPF）酚类有苯酚、甲酚、二甲酚；醛类有甲醛、糠醛等，主要是酚类有苯酚、甲酚、二甲酚；醛类有甲醛、糠醛等，主要是苯酚苯酚-甲醛甲醛缩聚物缩聚物。以酸（如以酸（如HClHCl）为催化剂，酚与醛比例）为催化剂，酚与醛比例1 1时可合成时可合成热塑性酚醛树脂，热塑性酚醛树脂，为松香状；以碱为催化剂（如为松香状；以碱为催化剂（如NHN
28、H3 3、Ba(OH)Ba(OH)2 2、NaOHNaOH等），且甲醛过量时，等），且甲醛过量时，是是热固性酚醛树脂热固性酚醛树脂。热塑性与热固性酚醛树脂可相互转化热塑性与热固性酚醛树脂可相互转化，热塑性用甲醛处理可转变成热，热塑性用甲醛处理可转变成热固性，热固性在酸性介质中用苯酚处理可变成热塑性。固性，热固性在酸性介质中用苯酚处理可变成热塑性。热固性酚醛树脂加热自身可固化热固性酚醛树脂加热自身可固化；热塑性酚醛树脂须加入固化剂固化，热塑性酚醛树脂须加入固化剂固化，常用固化剂是六次甲基四胺（俗称乌洛托品）。常用固化剂是六次甲基四胺（俗称乌洛托品）。热塑性酚醛树脂与乌洛托品、木粉等混合，加热混炼
29、使树脂变为热塑性酚醛树脂与乌洛托品、木粉等混合，加热混炼使树脂变为B B阶树阶树脂，再粉碎即得脂，再粉碎即得PFPF模塑粉（电木粉模塑粉（电木粉）。）。酚醛树脂可制清漆、层压和模压塑料、泡沫塑料（发泡剂有酚醛树脂可制清漆、层压和模压塑料、泡沫塑料（发泡剂有 （NHNH4 4）2 2SOSO4 4、CaHSOCaHSO3 3等）、建筑小五金。等）、建筑小五金。2121v氨基树脂氨基树脂 主要有主要有脲甲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂（密胺树脂）。脲甲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂（密胺树脂）。1.1.脲甲醛树脂（脲甲醛树脂（UFUF）由由脲（尿素）与甲醛脲（尿素）与甲醛缩聚制得。主要由缩聚制得。主要由加成反
30、应和缩合反应加成反应和缩合反应两步得到线两步得到线形或带支链的聚合物。成型过程中通过加热和加入草酸、邻苯二甲酸等形或带支链的聚合物。成型过程中通过加热和加入草酸、邻苯二甲酸等固固化促进剂（又称为催化剂或变定剂）化促进剂（又称为催化剂或变定剂）形成交联网状结构。形成交联网状结构。脲甲醛树脂用作塑料仅占总产量的脲甲醛树脂用作塑料仅占总产量的1/101/10，作塑料主要加工成，作塑料主要加工成模塑粉（电模塑粉（电玉粉），玉粉），可制作建筑小五金，大量用作粘合剂和涂料。可制作建筑小五金，大量用作粘合剂和涂料。2.2.三聚氰胺甲醛树脂（三聚氰胺甲醛树脂（MFMF）MFMF耐水性、电气绝缘性均比耐水性、电
31、气绝缘性均比UFUF好。好。MFMF除用作模塑料外，还可注塑成层压塑料，可用机械发泡制成现场发泡除用作模塑料外，还可注塑成层压塑料，可用机械发泡制成现场发泡泡沫塑料，作空心墙的隔热层及粘结剂。泡沫塑料，作空心墙的隔热层及粘结剂。v不饱和聚酯树脂（不饱和聚酯树脂（UPUP）由由不饱和及部分饱和二元酸（或酸酐）与饱和二元醇不饱和及部分饱和二元酸（或酸酐）与饱和二元醇经缩聚获得线形初经缩聚获得线形初聚物，在缩聚反应时加入聚物，在缩聚反应时加入乙烯类乙烯类单体制成粘稠液体经固化而得制品。单体制成粘稠液体经固化而得制品。2222 原料组成：原料组成：1.1.二元酸二元酸 不饱和二元酸不饱和二元酸：顺丁烯
32、二酸酐（马来酸酐）、反丁烯二酸（富马酸）；：顺丁烯二酸酐（马来酸酐）、反丁烯二酸（富马酸）；饱和二元酸饱和二元酸：邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸等。：邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸等。2.2.二元醇：丙二醇、丁二醇及其缩合体等，一般采用二元醇：丙二醇、丁二醇及其缩合体等，一般采用丙二醇丙二醇。3.3.交联单体：交联单体：苯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯。甲基丙烯酸甲酯。4.4.引发剂：常用引发剂：常用氧化还原引发剂氧化还原引发剂，如过氧化环己酮和环烷酸钴，过氧化苯甲，如过氧化环己酮和环烷酸钴，过氧化苯甲酰和二甲基苯胺。酰和二甲基苯胺。5.5.添加剂添加剂 延长不饱和聚酯初聚物存放时间的延长不饱和
33、聚酯初聚物存放时间的阻聚剂阻聚剂；调节树脂流变性的调节树脂流变性的触变剂触变剂。不饱和聚酯不饱和聚酯优点优点：工艺性好，可不加压或低压成型。：工艺性好，可不加压或低压成型。缺点：缺点：固化收缩率大，固化收缩率大，为为7 78%8%，加工时单体易挥发，劳动条件差。，加工时单体易挥发，劳动条件差。主要用来制作主要用来制作玻璃钢（约占整个树脂用量的玻璃钢（约占整个树脂用量的80%80%），），还可制造还可制造非增强模非增强模塑制品塑制品，如卫生洁具、人造大理石、塑料涂布地板等。，如卫生洁具、人造大理石、塑料涂布地板等。2323v环氧树脂（环氧树脂（EPEP）环氧树脂种类多，典型而用途广泛的是环氧树脂
34、种类多，典型而用途广泛的是环氧氯丙烷与双酚环氧氯丙烷与双酚A A经缩聚得到经缩聚得到的的双酚双酚A A型环氧树脂型环氧树脂，其产量占，其产量占90%90%以上。以上。环氧树脂环氧树脂固化：固化：一是一是环氧基与环氧基与含活泼氢化合物含活泼氢化合物化学反应而固化，如多元脂肪胺、多元化学反应而固化，如多元脂肪胺、多元芳胺、多乙烯多胺、多元酸及酸酐、分子量低的聚酰胺、聚酯、酚醛、密芳胺、多乙烯多胺、多元酸及酸酐、分子量低的聚酰胺、聚酯、酚醛、密胺等树脂；胺等树脂；二是二是叔胺、路易斯酸等叔胺、路易斯酸等催化剂催化剂作用下作用下环氧基聚合环氧基聚合而交联。而交联。环氧树脂分子量环氧树脂分子量可用环氧当
35、量或环氧值表示。可用环氧当量或环氧值表示。环氧当量环氧当量是含有是含有1 1克当量克当量环氧基的树脂克数；环氧基的树脂克数；环氧值环氧值是是100100克环氧树脂中含有环氧基克当量数。克环氧树脂中含有环氧基克当量数。环环氧值氧值=100/=100/环氧当量环氧当量，若环氧树脂为线形结构且分子两端为环氧基，则分，若环氧树脂为线形结构且分子两端为环氧基，则分子量为环氧当量的两倍，即：分子量子量为环氧当量的两倍，即：分子量=2=2环氧当量。环氧当量。未固化环氧树脂是线形热塑性树脂，为高粘度流体或低熔点固体，易未固化环氧树脂是线形热塑性树脂，为高粘度流体或低熔点固体，易溶于溶于丙酮和二甲苯丙酮和二甲苯
36、等溶剂。等溶剂。环氧树脂性能：与各种材料有很强粘结力，固化收缩率低（环氧树脂性能：与各种材料有很强粘结力，固化收缩率低（2%2%），工），工艺性好，可室温低压成型，但粘度较高。艺性好，可室温低压成型，但粘度较高。2424 环氧树脂用途：环氧树脂用途：增强塑料、浇铸塑料增强塑料、浇铸塑料（大约百分之九十电子仪器的浇铸（大约百分之九十电子仪器的浇铸和密封均采用液体环氧树脂）、泡沫塑料、和密封均采用液体环氧树脂）、泡沫塑料、粘合剂和涂料粘合剂和涂料等。等。v聚氨酯树脂（聚氨酯树脂（PUPU）分子链中含有许多重复的分子链中含有许多重复的氨基甲酸酯基团的氨基甲酸酯基团的聚合物统称为聚合物统称为聚氨基甲酸
37、聚氨基甲酸酯（简称聚氨酯）。酯（简称聚氨酯）。按使用按使用单体不同单体不同，可制成，可制成热塑性塑料热塑性塑料，用于合成革、弹性体、工业制，用于合成革、弹性体、工业制品、涂料、粘合剂等，也可制成品、涂料、粘合剂等，也可制成热固性树脂热固性树脂，用于软质、硬质和半硬质塑，用于软质、硬质和半硬质塑料，聚氨酯弹性体，聚氨酯泡沫等。料，聚氨酯弹性体，聚氨酯泡沫等。聚氨酯聚氨酯原料：多异氰酸酯、多元醇、扩链剂、催化剂。原料：多异氰酸酯、多元醇、扩链剂、催化剂。1.1.多异氰酸酯多异氰酸酯 异氰酸酯基团活泼，可与醇、胺、酸、水和苯酚等异氰酸酯基团活泼，可与醇、胺、酸、水和苯酚等含活泼氢化合物含活泼氢化合物
38、反应。反应。聚氨酯产品中聚氨酯产品中95%95%以上使用芳香族异氰酸酯以上使用芳香族异氰酸酯。常用异氰酸酯：甲苯二异氰酸酯常用异氰酸酯：甲苯二异氰酸酯（TDITDI）、）、二苯基甲烷异氰酸酯二苯基甲烷异氰酸酯（MDIMDI）。25252.2.多元醇多元醇 多元醇是构成聚氨酯结构中的多元醇是构成聚氨酯结构中的弹性部分（软段）的母体弹性部分（软段）的母体，通，通常都制成常都制成预聚物预聚物。最常用的是。最常用的是聚醚型和聚酯型多元醇聚醚型和聚酯型多元醇。聚醚型多。聚醚型多元醇主要有聚氧化丙烯醚二醇和聚四氢呋喃醚二醇，通常用多元元醇主要有聚氧化丙烯醚二醇和聚四氢呋喃醚二醇，通常用多元醇和环氧丙烷反应
39、而成。聚酯二元醇是以二元酸如邻苯二甲酸、醇和环氧丙烷反应而成。聚酯二元醇是以二元酸如邻苯二甲酸、己二酸和多元醇如乙二醇、甘油等缩聚而得。己二酸和多元醇如乙二醇、甘油等缩聚而得。通常用通常用羟值羟值表示聚醚或聚酯多元醇的表示聚醚或聚酯多元醇的羟基含量羟基含量，即，即1 1克树脂中克树脂中含有的羟基相当于含有的羟基相当于KOHKOH的毫克数。羟值越大，羟基含量越高。用的毫克数。羟值越大，羟基含量越高。用于合成于合成PUPU的聚醚或聚酯的羟值为的聚醚或聚酯的羟值为5050800800。低羟值低羟值的用来生产的用来生产软软质质PUPU，高羟值，高羟值的用来生产的用来生产硬质硬质PUPU。3.3.扩链剂
40、扩链剂 典型扩链剂是典型扩链剂是低分子量二元醇和二元胺低分子量二元醇和二元胺，与异氰酸酯反应形成与异氰酸酯反应形成聚氨酯中的硬段聚氨酯中的硬段。常用扩链剂是乙二醇、丁二醇和丙三醇，最重。常用扩链剂是乙二醇、丁二醇和丙三醇，最重要的是丁二醇，二元胺大多是芳香族二元胺。要的是丁二醇，二元胺大多是芳香族二元胺。2626 4.4.常用催化剂是常用催化剂是二氮二环辛烷二氮二环辛烷 聚氨酯制备时，聚氨酯制备时，首先合成预聚体，使用时扩链反应首先合成预聚体，使用时扩链反应形成软和硬泡沫塑形成软和硬泡沫塑料、弹性体、涂料、粘合剂和密封剂等。料、弹性体、涂料、粘合剂和密封剂等。聚氨酯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料占聚氨
41、酯总产量的占聚氨酯总产量的90%90%左右左右。聚氨酯性能优异，强度高，。聚氨酯性能优异，强度高，耐化学性好，聚合简单，可在常温常压下聚合，耐化学性好，聚合简单，可在常温常压下聚合，可在施工现场发泡，可在施工现场发泡，异氰异氰酸酯有一定毒性。酸酯有一定毒性。v有机硅聚合物（聚有机硅氧烷）有机硅聚合物（聚有机硅氧烷）单体为氯硅烷单体为氯硅烷，水解后得单官能团、双官能团和三官能团，水解后得单官能团、双官能团和三官能团三种硅醇三种硅醇单单体。有机硅聚合物主要有硅油、硅树脂和硅橡胶，其中硅油占体。有机硅聚合物主要有硅油、硅树脂和硅橡胶，其中硅油占60%60%，硅橡，硅橡胶占胶占25%25%，硅树脂占，
42、硅树脂占15%15%。1.1.硅油硅油 二官能团单体二官能团单体经水解缩聚后的产物，常用的是经水解缩聚后的产物，常用的是甲基硅油甲基硅油。硅油用作高温传热介质、润滑剂、消泡剂和脱模剂、绝缘散热油、液体硅油用作高温传热介质、润滑剂、消泡剂和脱模剂、绝缘散热油、液体弹簧、吸振器及医用品等。弹簧、吸振器及医用品等。2.2.硅树脂硅树脂 由由二官能团单体和三官能团二官能团单体和三官能团单体经水解缩聚而得的单体经水解缩聚而得的支链形树脂支链形树脂。溶剂。溶剂为甲苯、二甲苯，并加入催化剂，主要用于制漆，还适合作塑料。为甲苯、二甲苯，并加入催化剂，主要用于制漆，还适合作塑料。27273.3.硅橡胶硅橡胶 和
43、硅油所用单体相同和硅油所用单体相同，分子量达到，分子量达到401040104 4801080104 4时可得硅时可得硅橡胶。常见的是橡胶。常见的是聚二甲基硅橡胶聚二甲基硅橡胶。硅橡胶可作高低温密封材料、耐热、耐寒、耐臭氧、耐电晕绝硅橡胶可作高低温密封材料、耐热、耐寒、耐臭氧、耐电晕绝缘材料、隔热材料、医学人工器官、整形材料等。缘材料、隔热材料、医学人工器官、整形材料等。有机硅聚合物有机硅聚合物性能性能：（1 1）硅氧键能高硅氧键能高，耐热性较好，耐热温度为，耐热性较好，耐热温度为200200500500；（2 2）分子主链外侧为一层非极性烃基分子主链外侧为一层非极性烃基，憎水性优异，电绝缘性好
44、；，憎水性优异，电绝缘性好；（3 3）耐寒性好耐寒性好，耐寒温度为，耐寒温度为-60-60。有机硅材料的疏水性有机硅材料的疏水性282929第三节 玻璃纤维增强塑料（GRP）玻璃钢（玻璃钢（GRPGRP）：）：玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂等热固性塑料。树玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂等热固性塑料。树脂也可用酚醛树脂，纤维也可用碳纤维、硼纤维及聚合物纤维等。脂也可用酚醛树脂，纤维也可用碳纤维、硼纤维及聚合物纤维等。玻璃纤维按玻璃纤维按直径分：直径分：粗纤维直径大于粗纤维直径大于30m30m；中级纤维直径为；中级纤维直径为101030m30m；高级纤维直径为高级纤维直径为3 39m9m，供纺
45、织成玻纤布。，供纺织成玻纤布。玻璃玻璃纤维按纤维按化学成分：化学成分：有碱，含碱量大于有碱，含碱量大于10%10%；中碱，含碱量；中碱，含碱量2 26%6%；无碱，；无碱，含碱量小于含碱量小于1%1%。含碱量是指玻璃中碱金属含量，含碱量是指玻璃中碱金属含量，含碱量高的玻璃纤维耐酸碱含碱量高的玻璃纤维耐酸碱性较差。性较差。GRPGRP机械强度高，机械强度高，比强度超过一般钢材比强度超过一般钢材。GRPGRP作结构材料使用时，由于弹性作结构材料使用时，由于弹性模量比钢材低得多，刚性小，一般只能承受自重或较小的负荷。模量比钢材低得多，刚性小，一般只能承受自重或较小的负荷。v玻璃纤维制品类别玻璃纤维制
46、品类别 有有纱、纺织布、毡、无纺布等。纱、纺织布、毡、无纺布等。3030vGRPGRP成型方法成型方法 有手糊法、喷射法（适于短切纤维）、模压法、缠绕法、挤拉有手糊法、喷射法（适于短切纤维）、模压法、缠绕法、挤拉成型法等。成型法等。GRPGRP在建筑中用作屋面材料和墙面围护材料的在建筑中用作屋面材料和墙面围护材料的GRPGRP板材，板材，GRPGRP的的模制品有浴缸、水箱等，模制品有浴缸、水箱等，GRPGRP的大口径管道可作地下排水管道。的大口径管道可作地下排水管道。3131第四节 聚氯乙烯（PVC）塑料原材料及配方 塑料大多是多组分体系，由塑料大多是多组分体系，由基体材料基体材料（树脂和塑料
47、辅助材料）和（树脂和塑料辅助材料）和添加添加剂剂组成。组成。vPVCPVC树脂树脂 树脂是主要成分，含量为树脂是主要成分，含量为4040100%100%。作用。作用：决定塑料基本特性；粘结：决定塑料基本特性；粘结作用，将各种辅助材料粘结在一起。作用，将各种辅助材料粘结在一起。加入添加剂目的：加入添加剂目的：改善成型和使用性能，延长寿命和降低成本。添加改善成型和使用性能，延长寿命和降低成本。添加剂有剂有十几个大类，上百个品种十几个大类，上百个品种。v增塑剂增塑剂 使聚合物塑性增加的物质称为使聚合物塑性增加的物质称为增塑剂增塑剂。增塑剂是具有极性或部分极性。增塑剂是具有极性或部分极性的高沸点、难挥
48、发、与聚合物有良好相容性的液体或低熔点固体。的高沸点、难挥发、与聚合物有良好相容性的液体或低熔点固体。增塑剂分为增塑剂分为主增塑剂和副增塑剂主增塑剂和副增塑剂。主增塑剂与树脂相容性好，塑化效。主增塑剂与树脂相容性好，塑化效率高，挥发性低，渗透性小。率高，挥发性低，渗透性小。常用的有常用的有邻苯二甲酸酯类和磷酸酯类。邻苯二甲酸酯类和磷酸酯类。副增副增塑剂（辅助增塑剂）塑剂（辅助增塑剂）与聚合物相容性差，与主增塑剂并用以降低成本。与聚合物相容性差，与主增塑剂并用以降低成本。副副增塑剂有增塑剂有脂肪族二元酸酯等耐寒型和环酯型增塑剂。脂肪族二元酸酯等耐寒型和环酯型增塑剂。增塑剂增塑剂用于用于PVCPV
49、C、ABSABS及聚醋酸乙烯酯为原料的塑料制品中。及聚醋酸乙烯酯为原料的塑料制品中。3232 增塑剂性能增塑剂性能：（1 1）相容性好。否则）相容性好。否则增塑剂易渗出到产品表面，影响成型加工和产品性能。增塑剂易渗出到产品表面，影响成型加工和产品性能。（2 2）增塑效率高。增塑剂使塑料性能变化的程度。）增塑效率高。增塑剂使塑料性能变化的程度。增塑效率增塑效率以改变树脂的一定以改变树脂的一定量物理性能（如硬度、模量等）时所需加入增塑剂的数量来表示，一般以量物理性能（如硬度、模量等）时所需加入增塑剂的数量来表示，一般以邻苯二甲酸二辛酯作为基础邻苯二甲酸二辛酯作为基础100100。（3 3）耐久性好
50、。指增塑剂不易从塑料制品中）耐久性好。指增塑剂不易从塑料制品中挥发、抽出、迁移，挥发、抽出、迁移，三者是增塑剂三者是增塑剂向不同介质表面移动的性能。向不同介质表面移动的性能。（4 4）光、热稳定性。）光、热稳定性。（5 5）耐寒性。）耐寒性。常用增塑剂：常用增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯、二异辛酯和二丁酯，癸二酸二辛酯，邻苯二甲酸二辛酯、二异辛酯和二丁酯，癸二酸二辛酯，己二酸二辛酯，磷酸三丁酯，磷酸三甲酚酯环氧油类，氯化石蜡，环氧大己二酸二辛酯，磷酸三丁酯，磷酸三甲酚酯环氧油类，氯化石蜡，环氧大豆油，石油（磺酸苯）酯。豆油，石油（磺酸苯）酯。增塑机理：增塑机理：非极性增塑剂非极性增塑剂是通过聚合物与