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高分子建筑材料 PPT


拉伸应力一应变试验是评价材料力学行为的重要手段。 由于聚合物材料品种繁多,它们的应力一应变曲线表现各
异。如果按照拉伸过程中屈服点的表现、伸长率大小及其 断裂情况,大致可以分为5种类型。
它们是:①软而弱,②硬而脆,③硬而强,④软而韧,⑤ 硬而韧,见图9—3。
(3)聚合物材料的耐热性能 与无机材料相比,聚合物耐热性一般较差。耐热性包括两
高分子建筑材料
第一节 高分子建筑材料的基本性能 第二节 高分子建筑材料和制品
第一节 高分子建筑材料的基本性能
一、什么是高分子? 二、高分子材料的基本组成 三、高分子材料的基本性能 四、高分子材料的分类 五、建筑上常用的高分子材料 六、高分子材料的建筑特性
一、什么是高分子材料?
能上的表现。其弹性变形大,可高达1 000%,而一般金 属材料的弹性变形不超过1%。高弹态聚合物的模量小, 只有105~106 MPa,而一般金属材料的模量高达1010~ 1011 MPa。
聚合物的粘弹性是指聚合物材料不但具有弹性材料的一般 特性,同时还具有粘性流体的一些特征。
聚合物的粘弹性表现在它有突出的力学松弛现象,如应力 松弛、蠕变、动态力学损耗行为等。正是聚合物分子运动 的松弛本质及其随温度的变化才造成了聚合物具有独特的 力学状态。因此,描述聚合物的力学行为时,必须同时考 虑应力、应变、时间和温度4个参数。
第九章 高分子建筑材料
高分子建筑材料是以聚合物为基础、配以适当的助剂制配 而成的、多数以产品的形式在建筑现场使用的材料。
其主要形式有塑料制品、橡胶制品、涂料、粘结剂和密封 剂、玻璃钢、防水材料、装饰材料等。
因此,高分子建筑材料是一类产品形式多样、性能范围很 宽(从柔软的橡胶状到坚硬的结构材料)、适用面很广的建 筑材料。建筑物通过使用高分子材料,可以获得更好的使 用性能、装饰性能和耐久性能,可以达到更好的节能效果。
一般把分子量低于1 000或1 500的化合物称作低分子化合物; 分子量在10 000以上的化合物称作高分子化合物(简称高分子); 介于其间的是分子量中等的化合物。
高分子一般又称作聚合物(或高聚物),两词往往相互混用。因 为常用的高分子虽然分子量高达几万到几百万,但它们绝大多 数是由分子结构简单、分子量很小的小分子(通常称为单体)通 过聚合反应而生成的。
4. 填充剂和增强剂 5. 固化剂和固化促进剂 6. 发泡剂和发泡促进剂 7. 阻燃剂 8. 着色剂 9. 抗静电剂 10. 其他助剂
三、高分子材料的基本性能
1. 聚合物结构 高分子材料是以聚合物为主要成分的材料,而聚合物是以
结构简单的小分子通过化学 键重复连接而成的。随着重 复结构单元增多,分子量逐渐增大超过某一临界值,材料 将表现 出与其基本结构相同的小分子材料完全不同的性 能,体现了量变到质变基本规律。
高分子材料的分类
按加热时的性质分
受热 时的 特点
性能 差异
热塑性聚合物
热固性聚合物
受热时软化,冷却后固化。成型前分子量较低,经加 此过程可以反复进行。 工后固化成型为制品,再
受热则制品破坏。此过程 不可逆。
密度、熔点较低;耐热性 密度。熔点较高;耐热性
较差;刚度小;但抗冲击 较好;刚度大;但质地硬
2.聚合物的基本性能 (1) 聚合物的物理状态 在室温下,一般凝聚成固体,随分子结构和排列规整性不
同,可能成为结晶聚合物或无定型聚合物。 没有明显的熔点,而只有一熔融范围。
(2)聚合物的力学性能 聚合物力学性能的最大特点是高弹性和粘弹性。 高弹性是聚合物大分子长链的柔性和分子链的缠结在性
例如,抗氧剂 、光稳定剂 、热稳定剂 。
3.增塑剂 增塑剂一般是高沸点的液体或低熔 在使用条件下的弹性和韧性,改善塑料的低温脆性。
增塑剂主要用于聚氯乙烯,可以将聚氯乙烯加工成半硬质 到柔软的制品,例如塑料地板和聚氯乙烯防水卷材等。
方面,一是保持使用性能的最高温度,二是分解(化学结 构发生破坏的)温度。 (4)聚合物材料的耐腐蚀性能 与无机材料相比,聚合物材料的耐腐蚀性能很好。
(5) 聚合物材料的耐老化性能
聚合物材料受外界条件影响,性能逐渐变坏、质量下降 的过程为老化。光、热、力、氧、臭氧以及其他化学介质 在一定条件下将引起聚合物化学结构的破坏,导致聚合物 的降解,表现为聚合物材料变软发粘,强度降低,或者变 硬发脆,失去弹性。
四、高分子材料的分类
作为聚合物材料,它们三者之问的区分并不是明显的。许多聚 合物,既可以作为塑料,也能作为纤维使用,例如聚丙烯(丙 纶)、聚酯(涤纶)、聚酰胺(尼龙)等等。
实际上,许多建筑塑料制品(如门窗和管材)的使用寿命完 全可以和其他材料相比,其耐久性甚至高于传统材料,在 德国,最早使用的塑料门窗已经超过了50年。
四、高分子材料的分类
合成树脂(塑料)、合成橡胶和合成纤维通称为三大合成材料。 这是根据高分子材料的用途来对它们进行分类的。塑料通常指
常温下表现为坚硬的高分子材料,橡胶指常温下表现为软而有 弹性的高分子材料,而合成纤维显然是指以纤维形态应用的高 分子材料。
一、什么是高分子材料? 例如聚乙烯由乙烯(CH2=CH2,分子量为28)聚合而成,分子量
在10 000~35 000,而超高分子量聚乙烯的分子量可高达500 000。
聚合反应—由低分子单体合成聚合物的反应。 加聚反应、缩聚反应
高分子材料的分类
按产源分: 天然高分子材料 合成高分子材料
木材、天然橡胶、沥青等 塑料、橡胶、化学纤维
韧性较好。
脆。
二、高分子材料的基本组成
1.聚合物 聚合物,或称之为树脂,是高分子材料中最主要的成
分,起着胶结剂的作用,它可将其他添加剂胶结在一起组 成一种性能稳定的材料整体。在多组分塑料中,合成树脂 往往要占到30%以上。
2、稳定剂 聚合物在加工成型及其制品的使用过程中,由于受热、光、
氧的作用,会过早地发生降解、交联等现象,造成颜色变 深、性能降低。加入稳定剂可起到提高塑料制品质量、延 长使用寿命的作用。
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