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目录
模块9 合成高分子材料
9.1
高分子材料基本知识
9.2
塑料
9.3
胶黏剂
学习目标
了解合成高分子材料的基本知识。
掌握建筑中常用的塑料、胶黏剂的种类、性质和应用。
了解塑料、胶黏剂的组分和各组分的作用。
模块9 合成高分子材料
9.1.1 合成高分子化合物的定义及分类
1.按表观密度分类
1.按合成方法的不同分类
高分子聚合物按合成方法不同分为加聚聚合物和缩聚聚合物。加聚聚合物是一种或几种含有双键的单体在引发剂或光、热、辐射等作用下，经聚合反应合成的聚合物。其中，用一种单体聚合成的称为均聚物，如聚氯乙烯；由两种或两种以上的单体聚合成的称为共聚物，如聚甲基丙烯酸甲酯等。
9.1 高分子材料基本知识
9.1.1 合成高分子化合物的定义及分类
1.按表观密度分类
2.按与热有关的性质分类
高分子聚合物按与热有关的性质可分为热塑性聚合物和热固性聚合物。
热塑性聚合物是指可反复受热软化、冷却硬化的聚合物，一般是线性分子结构，如聚乙烯、聚丙烯等。
9.1 高分子材料基本知识
9.1.1 合成高分子化合物的定义及分类
1.按表观密度分类
2.按与热有关的性质分类
热固性聚合物是指经一次受热软化后，在热和催化剂或热和压力作用下发生化学反应而变成坚硬的体型结构，之后再受热也不软化，在强热作用下即分解破坏的聚合物。
此外，高分子聚合物按其所表现的性状不同可分为塑料类、合成橡胶类及合成纤维类等。
9.1 高分子材料基本知识
9.1.2 高分子化合物的主要性质
1.按表观密度分类
高分子化合物的主要性质
高分子化合物的结构决定其具有独特的性能。单体分子经加聚或缩聚反应得到的高分子聚合物都是线型长链状化合物，其结构大体有三种：线型长链状不带支链的、带支链的和体型网状的。
9.1 高分子材料基本知识
9.1.2 高分子化合物的主要性质
1.按表观密度分类
高分子化合物的主要性质
合成高分子在聚合反应中得到的是不同聚合度的高分子的混合物，使其结构具有不均一性，或称多分散性。其具有热塑性、热固性、耐磨性、绝缘性、相对密度小、比强度高等特殊的性能。
9.1 高分子材料基本知识
9.1.2 高分子化合物的主要性质
1.按表观密度分类
高分子化合物的主要性质
高分子化合物相对密度小，比金属材料轻得多，但强度高，有的工程塑料的强度超过钢铁和其他金属材料。高分子化合物的化学反应性能较差，对化学试剂显得比较稳定，具有耐酸、耐腐蚀等特性。
高分子具有绝缘性，电线的包皮、电源插座等都是用塑料制成的。其对多种射线(如α、β、γ、X射线)有抵抗能力，可以抗辐射。
9.1 高分子材料基本知识
9.1.3 合成高分子化合物的命名
1.按表观密度分类
高分子化合物的命名
合成高分子常用的命名方法有以下三种。
(1)加聚反应产物在单体前加“聚”字，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等；缩聚反应的产物是在简化的单体名称后面加“树脂”二字，如酚醛树脂、环氧树脂等。
9.1 高分子材料基本知识
9.1.3 合成高分子化合物的命名
1.按表观密度分类
高分子化合物的命名
(2) 用英文名称的缩写字母表示，如聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)等。
(3)商业上喜欢用商品名称，如聚氯乙烯(氯纶)、聚乙酸乙烯酯(维尼纶)、聚丙烯(丙纶)、聚丙烯腈(腈纶)、聚乙烯(乙纶)、聚四氟乙烯(氟纶)等。
9.1 高分子材料基本知识
9.2.1 塑料的组成
9.2 塑料
1.硅酸盐水泥的生产
塑料是一种以高分子聚合物为主要成分，内含各种助剂，在一定条件下可塑制成一定形状，并在常温下能保持形状不变的材料。
1.硅酸盐水泥的生产
合成树脂是塑料中的基本组分，在单组分塑料中树脂的含量几乎为10%，多组分塑料中树脂的含量占30%～70%。树脂不仅起着胶黏其他组分的作用，而且树脂的种类、性质、数量、用量不同，其物理力学性能、用途及成本也不同。
1.合成树脂
9.2 塑料
9.2.1 塑料的组成
1.硅酸盐水泥的生产
填料又称填充料，可改善和增强塑料的性能(如提高机械强度、硬度或耐热性等)，降低塑料的成本。填料可分为有机填料和无机填料两类，在多组分塑料中常加入填料，其掺量为40%～70%，主要是一些化学性质不活泼的粉状、片状或纤维状的固体物质。
2.填料
9.2 塑料
9.2.1 塑料的组成
1.硅酸盐水泥的生产
为增加塑料的柔顺性和可塑性，减小脆性而加入的化合物称为增塑剂。增塑剂为分子量小、高沸点、难挥发的液体或低熔点的固态有机化合物。增塑剂降低塑料制品的机械性能和耐热性等，所以在选择增塑剂的种类和加入量时应根据塑料的使用性能来决定。
3.增塑剂
9.2 塑料
9.2.1 塑料的组成
1.硅酸盐水泥的生产
在塑料中加入着色剂后，可使其具有鲜艳的色彩和美丽的光泽。所选用的着色剂应色泽鲜明、分散性好、着色力强、耐热耐晒，在塑料加工过程中稳定性良好，与塑料中的其他组分不起化学反应，同时，还应不降低塑料的性能。
4.着色剂
9.2 塑料
9.2.1 塑料的组成
1.硅酸盐水泥的生产
在塑料加工时，为降低其内摩擦和增加流动性，便于脱模和使制品表面光滑美观，可加入0.5%～1%的润滑剂。
常用的润滑剂有高级脂肪酸及其盐类，如硬脂酸钙、硬脂酸镁等。
5.润滑剂
9.2 塑料
9.2.1 塑料的组成
1.硅酸盐水泥的生产
为防止塑料过早老化，延长塑料的使用寿命，常加入少量稳定剂。。稳定剂应是耐水、耐油、耐化学侵蚀的物质，能与树脂相溶，并在成型过程中不发生分解。
6.稳定剂
9.2 塑料
9.2.1 塑料的组成
1.硅酸盐水泥的生产
固化剂又称硬化剂，是调节和促进固化反应的单一物质或混合物，使合成树脂中的线性分子结构交联成体型分子结构，从而使树脂具有热固性。
固化剂的种类很多，通常随塑料的品种及加工条件不同而异，如环氧树脂常用的固化剂有胶类(乙二胺、间苯二胺)，热塑性酚醛树脂常用的固化剂为乌洛托品(六亚甲基四胺)。
7.固化剂和固化促进剂
9.2 塑料
9.2.1 塑料的组成
1.硅酸盐水泥的生产
为使塑料具有某种特定的性能或满足某种特定的要求而掺入的其他添加剂。如掺入抗静电剂(季铵盐类)，可使塑料安全，不易吸尘；掺入发泡剂(异氰酸酯或某些偶氮化合物)可制得泡沫塑料；掺入阻燃剂(某些卤化物、磷化物)可阻滞塑料制品的燃烧，并使之具有自熄性；掺入香酯类物品，可制得经久发出香味的塑料。
8.其他添加剂
9.2 塑料
9.2.1 塑料的组成
1.硅酸盐水泥的生产
塑料的优势如下。
(1)质量轻。密度约为铝的1/2、钢的1/5。
(2)经济性。塑料制品在安装使用过程中，施工和维修保养费用低。
(3)导热性低。密实塑料的导热系数一般为0.12～0.80。
(4)比强度高。塑料及制品单位密度的强度高。
塑料的特性
9.2 塑料
9.2.2 塑料的特性
1.硅酸盐水泥的生产
(5)装饰性好。塑料能制成线条清晰、色彩鲜艳、光泽明亮的图案。
(6)多功能性。塑料制品可兼多种性能，如装饰性、隔热、隔声。
(7)耐腐蚀性好。
(8)电绝缘性好。
塑料的特性
9.2 塑料
9.2.2 塑料的特性
1.硅酸盐水泥的生产
塑料的劣势有：易燃、刚度小、易老化、毒性、塑料无法被自然分解等。
塑料的特性
9.2 塑料
9.2.2 塑料的特性
1.硅酸盐水泥的生产
塑料按使用特性分为通用塑料、工程塑料、特种塑料。
1.按使用特性分类
9.2 塑料
9.2.3 塑料的分类
1.硅酸盐水泥的生产
(1)热塑性塑料。热塑性塑料是指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料，即可运用加热及冷却，使其产生可逆变化。
(2)热固性塑料。热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。
2.按理化特性分类
9.2 塑料
9.2.3 塑料的分类
1.硅酸盐水泥的生产
根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压塑料、层压塑料、注射塑料、挤出塑料、吹塑塑料、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。
3.按加工方法分类
9.2 塑料
9.2.3 塑料的分类
1.硅酸盐水泥的生产
常用的建筑塑料有：聚乙烯塑料(PE)、聚氯乙烯塑料(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、酚醛树脂(PF)、脲甲醛树脂(UF)、不饱和聚酯树脂(UP)、环氧树脂(EP)等。
常用的建筑塑料
9.2 塑料
9.2.4 常用的建筑塑料
硅酸盐水泥熟料的矿物组成非常复杂，其主要矿物和含量见表3-1。各种矿物单独与水作用时所表现出的特性见表3-2
9.3 胶黏剂
9.3.1 胶黏剂的组成
胶黏剂又称黏合剂、黏结剂，是一种能在两个物体表面间形成薄膜，并能把它们紧密黏结在一起的具有优良黏合性能的物质。胶黏剂由黏料、固化剂与硫化剂、填料、稀释剂。
此外，为使胶黏剂具有更好的性能或某些特殊性能，还可加入其他添加剂，如增塑剂、增韧剂、防霉剂、防腐剂等。
硅酸盐水泥熟料的矿物组成非常复杂，其主要矿物和含量见表3-1。各种矿物单独与水作用时所表现出的特性见表3-2
9.3 胶黏剂
9.3.2 胶黏剂的分类
1.按基料的组成分类
胶黏剂按基料的组成分为有机胶黏剂和无机胶黏剂两大类。
2.按用途分类
胶黏剂按用途分为结构型胶黏剂、非结构型胶黏剂和特种胶黏剂。
硅酸盐水泥熟料的矿物组成非常复杂，其主要矿物和含量见表3-1。各种矿物单独与水作用时所表现出的特性见表3-2
9.3 胶黏剂
9.3.2 胶黏剂的分类
3.按固化条件分
胶黏剂按固化条件可分为室温固化胶黏剂、低温固化胶黏剂、高温固化胶黏剂、光敏固化胶黏剂、电子束固化胶黏剂等。
硅酸盐水泥熟料的矿物组成非常复杂，其主要矿物和含量见表3-1。各种矿物单独与水作用时所表现出的特性见表3-2
9.3 胶黏剂
9.3.3 常用的建筑胶黏剂
1.聚醋酸乙烯(PVAC)胶黏剂
2.环氧树脂(ER)胶黏剂
3.丙烯酸酯树脂胶黏剂
4.橡胶胶黏剂
5.聚乙烯羟基塑料胶黏荆(ME型热熔胶)
1.高分子化合物有哪几种命名方式？
2.与传统建筑材料相比，建筑塑料有哪些优缺点？
3.塑料可以分为哪几类？
模块9 合成高分子材料
4.简述胶黏剂的组分及各组分的作用。
5.简述建筑中常用的胶黏剂的种类及用途。
模块9 合成高分子材料

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