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1、建筑材料与检测建筑材料与检测杨小刚杨小刚 主编主编于于 辉辉 王克宏王克宏 朱文景朱文景 陈陈 宇宇 副主编副主编高等职业教育“十三五”土建类技能型人才培养规划教材2023/3/4Page 1人民邮电出版社北京第第 10 10 章章10.1 10.1 合成高分子材料的基本知识合成高分子材料的基本知识10.2 10.2 建筑塑料建筑塑料2023/3/4Page 2合成高分子材料合成高分子材料10.3 10.3 建筑涂料建筑涂料10.4 10.4 建筑胶黏剂建筑胶黏剂合合合合成成成成有有有有机机机机高高高高分分分分子子子子化化化化合合合合物物物物又又又又称称称称高高高高聚聚聚聚物物物物或或或或聚聚
2、聚聚合合合合物物物物，它它它它是是是是由由由由千千千千万万万万个个个个原原原原子子子子彼彼彼彼此此此此以以以以共共共共价价价价键键键键连连连连接接接接的的的的大大大大分分分分子子子子化化化化合合合合物物物物。聚聚聚聚合合合合物物物物分分分分为为为为天天天天然然然然的的的的（如如如如淀淀淀淀粉粉粉粉、纤纤纤纤维维维维素素素素、蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质）及及及及合合合合成成成成的的的的（如如如如聚聚聚聚乙乙乙乙烯烯烯烯、氯氯氯氯丁丁丁丁橡橡橡橡胶胶胶胶、醋醋醋醋酸酸酸酸纤纤纤纤维维维维等等等等）。合合合合成成成成的的的的聚聚聚聚合合合合物物物物按按按按其其其其物物物物理理理理形状和高分子的结构，可
3、分为：合成树脂、合成橡胶及合成纤维。形状和高分子的结构，可分为：合成树脂、合成橡胶及合成纤维。形状和高分子的结构，可分为：合成树脂、合成橡胶及合成纤维。形状和高分子的结构，可分为：合成树脂、合成橡胶及合成纤维。合合合合成成成成有有有有机机机机高高高高分分分分子子子子材材材材料料料料具具具具有有有有许许许许多多多多优优优优良良良良的的的的性性性性能能能能，因因因因而而而而在在在在建建建建筑筑筑筑中中中中得得得得到到到到了了了了较较较较为为为为广广广广泛泛泛泛的的的的应应应应用用用用，如如如如塑塑塑塑料料料料、合合合合成成成成橡橡橡橡胶胶胶胶、涂涂涂涂料料料料、胶胶胶胶黏黏黏黏剂剂剂剂、高高高高分
4、分分分子子子子防防防防水水水水材材材材料料料料等等等等已已已已成成成成为为为为主主主主要建筑材料。要建筑材料。要建筑材料。要建筑材料。2023/3/4Page 3 了解合成高分子材料的基本知识以及常见的合成高分子材料。了解合成高分子材料的基本知识以及常见的合成高分子材料。了解合成高分子材料的基本知识以及常见的合成高分子材料。了解合成高分子材料的基本知识以及常见的合成高分子材料。了解常见高分子材料的种类。了解常见高分子材料的种类。了解常见高分子材料的种类。了解常见高分子材料的种类。掌握聚合物的结构及性质。掌握聚合物的结构及性质。掌握聚合物的结构及性质。掌握聚合物的结构及性质。能合理地选用合成高分
5、子材料。能合理地选用合成高分子材料。能合理地选用合成高分子材料。能合理地选用合成高分子材料。2023/3/4Page 4学习目标10.1 合成高分子材料的基本知识2023/3/4Page 510.1.1 高分子化合物的特征与基本性质高分子化合物的特征与基本性质1高分子化合物的高分子化合物的特征特征 高分子化合物的分子量一般都在几千以上，甚至可以达到数万、数十万或更大。高分子化合物的分子量一般都在几千以上，甚至可以达到数万、数十万或更大。高分子是出许多结构相同的小单元（链节）重复组成的长链化合物。例如，乙烯高分子是出许多结构相同的小单元（链节）重复组成的长链化合物。例如，乙烯的的分子量分子量为为
6、28，由乙烯为单体聚合而成的高分子化合物聚乙烯的分子量则在，由乙烯为单体聚合而成的高分子化合物聚乙烯的分子量则在100035000或更大。或更大。一种高分子化合物是许多结构和性质相类似而聚合度不完全相等的高分子的混和一种高分子化合物是许多结构和性质相类似而聚合度不完全相等的高分子的混和物。物。生成生成的这些聚合物称为同系聚合物，因此，高分子化合物是不同分子量的间系的这些聚合物称为同系聚合物，因此，高分子化合物是不同分子量的间系聚合物。聚合物。高分子化合物高分子化合物的分子量只能用平均分子量来表示的分子量只能用平均分子量来表示。具有长链。根据分子链的形状不同，高分子化合物又分为线型的、支链型的和
7、体具有长链。根据分子链的形状不同，高分子化合物又分为线型的、支链型的和体型的型的等几种等几种结构。结构。2高分子化合物的基本性质高分子化合物的基本性质由于高分子化合物的化学结构有以上特征，故其高聚物具有以下的基本性质。由于高分子化合物的化学结构有以上特征，故其高聚物具有以下的基本性质。（1）质）质轻轻（2）比强度）比强度高高（3）弹性）弹性好好（4）导热性）导热性低低（5）耐磨性好）耐磨性好（6）绝缘性）绝缘性好好（7）耐腐蚀性优良）耐腐蚀性优良10.1 合成高分子材料的基本知识2023/3/4Page 610.1.2 聚合物及其分类聚合物及其分类1聚合物聚合物高分子化合物又称聚合物或高聚物，
8、其分子量虽然很大，但化学成分却比较高分子化合物又称聚合物或高聚物，其分子量虽然很大，但化学成分却比较简单，是由简单，是由简单简单的结构以重复方式连接起来而形成的。的结构以重复方式连接起来而形成的。少数高分子化合物的结构非常复杂，在它们的分子链中已找不到链节。少数高分子化合物的结构非常复杂，在它们的分子链中已找不到链节。习惯上常将塑料工业中使用的高聚物统称为树脂，有时将未加工成型的高聚习惯上常将塑料工业中使用的高聚物统称为树脂，有时将未加工成型的高聚物也统称物也统称为树脂为树脂。2聚合物的分类聚合物的分类聚合物按照合成高聚物时化学反应的不同，分为下面两大类聚合物按照合成高聚物时化学反应的不同，分
9、为下面两大类。（1）缩聚树脂）缩聚树脂（2）加聚树脂）加聚树脂10.1 合成高分子材料的基本知识2023/3/4Page 710.1.3 聚合物的结构及性质聚合物的结构及性质1聚合物大分子链的几何形状与聚合物大分子链的几何形状与性质性质2高聚物的变形与温度高聚物的变形与温度10.1 合成高分子材料的基本知识2023/3/4Page 810.1.4 高分子化合物的改性与老化高分子化合物的改性与老化（1）脆性的改善（2）力学强度的改善1高分子化合物改性高分子化合物在加工或应用过程中，由于环境影响而破坏或丧失使用功能的现象叫作老化。导致老化的因素主要是光、热、氧、水、霉菌、机械力及化学物质的作用。相
10、应地，为了防止材料老化，可使用光稳定剂、抗氧化剂等。2高分子化合物的老化10.2 建筑塑料2023/3/4Page 91塑料的基本塑料的基本特点特点筑塑料与一般的建筑材料相比具有许多不可比拟的优良性能，主要有以下几点。筑塑料与一般的建筑材料相比具有许多不可比拟的优良性能，主要有以下几点。（1）质量轻，比强度高）质量轻，比强度高（2）成本低，加工方便）成本低，加工方便（3）出色的装饰性能）出色的装饰性能（4）优良的抗化学腐蚀性）优良的抗化学腐蚀性（5）电绝缘性能好）电绝缘性能好（6）减振、吸声和隔热性好）减振、吸声和隔热性好塑料作为建筑装饰材料，在工程中也有其不利的性质。塑料作为建筑装饰材料，在
11、工程中也有其不利的性质。（1）耐热性差）耐热性差（2）易燃）易燃（3）易老化）易老化（4）刚度小）刚度小2塑料的基本组成塑料的基本组成（1）合成树脂合成树脂（5）着色剂）着色剂（2）填充）填充料料（6）稳定剂）稳定剂（3）增塑剂）增塑剂（4）固化剂）固化剂10.2.1 概述概述10.2 建筑塑料2023/3/4Page 101塑科的分类塑科的分类根据高聚物对热的性质，可将塑料分为两大类，即热塑性树脂和热固性树脂。根据高聚物对热的性质，可将塑料分为两大类，即热塑性树脂和热固性树脂。（1）热塑性树脂热塑性树脂（2）热固性树脂）热固性树脂2塑料的基本塑料的基本性能性能塑料用作建筑材料，认识其基本物理
12、性能是很重要的。高聚物组成塑料的主要成塑料用作建筑材料，认识其基本物理性能是很重要的。高聚物组成塑料的主要成分，其分，其分子量分子量大小、分子结构等化学物理特性直接反映了塑料的特性。线型高聚大小、分子结构等化学物理特性直接反映了塑料的特性。线型高聚物具有弹性和塑性，物具有弹性和塑性，可以可以溶解于溶剂中，一定温度下可熔融；体型高聚物呈三度溶解于溶剂中，一定温度下可熔融；体型高聚物呈三度空间交联的网状巨型分子结构，空间交联的网状巨型分子结构，没有弹性没有弹性和塑性，高温不熔，也不溶于任何溶剂和塑性，高温不熔，也不溶于任何溶剂。（1）热）热性能性能（2）机械性能）机械性能（3）老化）老化性能性能（
13、4）耐腐蚀性能）耐腐蚀性能10.2.2 塑料的分类与基本性能塑料的分类与基本性能10.2 建筑塑料2023/3/4Page 11建筑上常用的塑料品种可分为两大类：建筑上常用的塑料品种可分为两大类：10.2.3 常用建筑塑料常用建筑塑料1热塑性塑料（1）聚氯乙烯（PVC）（2）聚乙烯（PE）（3）聚丙烯（PP）（4）聚苯乙烯（PS）和高抗冲聚苯乙烯（HIPS）（5）ABS塑料（6）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）2热固性塑料（1）酚醛塑料（PF）（2）聚酯塑料（3）脲醛塑料（UF）（4）有机硅塑料（SI）（5）环氧树脂（EP）（6）聚氨酯（PU）（7）玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）10.3 建筑涂料20
14、23/3/4Page 12建筑涂料包含多种组成物质，每种涂料的具体组成也差异很大。建筑涂料大致可建筑涂料包含多种组成物质，每种涂料的具体组成也差异很大。建筑涂料大致可分成分成挥发部分和挥发部分和不挥发部分两个组分。挥发部分包括分散介质和其他材料带入的不挥发部分两个组分。挥发部分包括分散介质和其他材料带入的可挥发成分，不挥发可挥发成分，不挥发部分部分则会留在基层表面，干结后形成一层膜盖住基层。涂料则会留在基层表面，干结后形成一层膜盖住基层。涂料中的不挥发部分称作成膜物质。中的不挥发部分称作成膜物质。进一步进一步，组成涂料的物质按其在涂料中的作用可，组成涂料的物质按其在涂料中的作用可划分为主要成膜
15、物质（基料）、次要成膜物质（划分为主要成膜物质（基料）、次要成膜物质（颜料和颜料和填料）、辅助成膜物质填料）、辅助成膜物质（分散介质和助剂）。（分散介质和助剂）。10.3.1 建筑涂料的组成建筑涂料的组成1主要成膜物质2次要成膜物质3分散介质4辅助材料10.3 建筑涂料2023/3/4Page 131按主要成膜物质的化学成分分按主要成膜物质的化学成分分按构成涂膜主要成膜物质的化学成分，可将建筑涂料分为有机涂料、无机涂料和按构成涂膜主要成膜物质的化学成分，可将建筑涂料分为有机涂料、无机涂料和有机有机复合涂料复合涂料3类。类。（1）有机）有机涂料涂料（2）无机涂料）无机涂料2按建筑物的使用部位分类
16、按建筑物的使用部位分类建筑涂料可分为外墙涂料、内墙涂料、顶棚涂料、地面涂料和屋面防水涂料等。建筑涂料可分为外墙涂料、内墙涂料、顶棚涂料、地面涂料和屋面防水涂料等。根据根据它们涂刷它们涂刷于建筑物的部位不同，对涂料性能的要求，也各有不同的侧重。于建筑物的部位不同，对涂料性能的要求，也各有不同的侧重。10.3.2 建筑涂料的基本类型建筑涂料的基本类型10.3 建筑涂料2023/3/4Page 14建筑涂料的品种繁多，性能各异，按涂料的使用部位可分为外墙涂料、内墙涂料建筑涂料的品种繁多，性能各异，按涂料的使用部位可分为外墙涂料、内墙涂料及及地面涂料地面涂料。10.3.3 常用建筑涂料常用建筑涂料1外
17、墙涂料（1）过氯乙烯外墙涂料（2）聚氨酯系列外墙涂料（3）苯丙乳液涂料（4）彩砂涂料（5）无机高分子涂料2内墙涂料（1）803内墙涂料（2）聚乙烯醇水玻璃内墙涂料（3）乙丙有光乳胶漆（4）苯丙乳胶内墙漆10.3 建筑涂料2023/3/4Page 15涂料的一般性能包括以下几方面。涂料的一般性能包括以下几方面。10.3.4 涂料的性能要求涂料的性能要求1遮盖力2涂膜附着力3黏度4细度10.4 建筑胶黏剂2023/3/4Page 1610.4.1 胶黏剂的组成与分类胶黏剂的组成与分类1胶黏剂的基本组成材科（1）黏料（2）固化剂（3）填料（4）稀释剂2胶黏剂的分类（1）按组成胶黏剂的黏料分类（2）按
18、胶黏剂外观状态分类（3）按固化后强度特性分类（4）按胶黏剂固化机理分类10.4 建筑胶黏剂2023/3/4Page 1710.4.2 常用胶黏剂品种常用胶黏剂品种1热塑性树脂胶黏剂（1）聚醋酸乙烯（PVAC）胶黏剂（2）聚乙烯醇（PVAL）和聚乙烯醇缩醛（PVAM）胶黏剂2热固性树脂胶黏剂（1）环氧树脂（EP）胶黏剂（2）丙烯酸酯树脂胶黏剂3橡胶胶黏剂它是以橡胶为基料配制而成的胶黏剂。几乎所有的天然橡胶和合成橡胶都可以用来配制胶黏剂。10.4 建筑胶黏剂2023/3/4Page 18胶黏剂中大部分含有有机溶剂，在储存中应注意防止发生燃烧或爆炸的事故。也胶黏剂中大部分含有有机溶剂，在储存中应注意
19、防止发生燃烧或爆炸的事故。也应注意应注意溶剂溶剂挥发和基料老化引起的质变。挥发和基料老化引起的质变。胶黏剂应储存于阴凉、干燥的库房内。库温不宜过高。对易结晶的品种（如氯丁胶黏剂应储存于阴凉、干燥的库房内。库温不宜过高。对易结晶的品种（如氯丁胶黏剂胶黏剂在在12以下能结晶）应注意库房的保温。库房湿度不要大于以下能结晶）应注意库房的保温。库房湿度不要大于80%，防止水，防止水分浸入包装。库房内分浸入包装。库房内所有所有电气设施应采用防爆式，窗玻璃涂漆、货架可用黑帘布电气设施应采用防爆式，窗玻璃涂漆、货架可用黑帘布遮盖，避免阳光照射。搬运、储存遮盖，避免阳光照射。搬运、储存中均中均应绝对保证包装的完
20、好，严格密封，防止应绝对保证包装的完好，严格密封，防止溶剂挥发，对双组分包装的胶黏剂应注意配套溶剂挥发，对双组分包装的胶黏剂应注意配套保管供应保管供应。注意胶黏剂的有效期限，。注意胶黏剂的有效期限，一般被单包装的储存期为一般被单包装的储存期为36月。多组分包装的胶黏剂储存月。多组分包装的胶黏剂储存期可期可长些。超期储存长些。超期储存者应经性能鉴定合格后，方能发放使用。者应经性能鉴定合格后，方能发放使用。10.4.3 胶黏剂的储存管理胶黏剂的储存管理复习思考题复习思考题2023/3/4Page 191高分子化合物有哪些特征？这些特征与高分子化合物的性质有何联系？2聚合树脂与缩合树脂在合成时的化学反应有何不同？3热塑性树脂和热固性树脂主要不同之点有哪些？4聚合树脂都是热塑性的，而缩合树脂则有热固性的也有热塑性的，这是什么缘故？5试述塑料的组成成分。它们各起什么作用？6试述涂料的组成成分和它们所起的作用。7常用的建筑涂料有哪些？各有何优缺点？8建筑上常用的胶黏剂有哪几种？各有何使用特点？9在黏结结构材料或修补建筑结构（如混凝土、混凝土结构）时，一般宜选用哪类合成树脂胶黏剂？为什么？