土木工程材料课件优秀课件
(Ⅰ)线型结构
(Ⅱ)支链型结构
(Ⅲ)体型(网状)结构
不同结构形式的高聚物具有不同的性能特点,见表9-1。
高聚物结构形式与性能特点
表 9-1
结构形式
结构特征
高聚物性能特点
线型结构
线型大分子链排列成曲线状主链,以分 子间力结合在一起。由于分子间作用力微 弱,分子容易相互滑动,因此线型结构的 树脂可反复加热软化和冷却硬化,属热塑 性树脂
其用途各异。
聚氯乙烯板材
9.1.1 塑料
塑料品种 聚乙烯塑料 聚丙烯塑料
聚氯乙烯塑料
聚苯乙烯塑料 ABS塑料
聚甲基丙烯酸甲酯 聚氨酯塑料 聚碳酸酯
常用塑料品种、主要用途及制品
表 9-4
代号
主要用途及制品
PE
常用作防水材料和配制涂料、油漆等
PP
常用作管道及导线外皮等容易老化的部位
硬质PVC一般制成百叶窗、墙面板、屋面采光板 PVC 、管材及楼梯扶手等;软质PVC可挤压成板片等地
40%~ 100%
填充剂
提高塑料的强度、硬 度和耐热性,减少塑料
木粉、滑石粉、石棉、云母、纸
制品的收缩,降低成本 屑、玻璃纤维等
40%~ 70%
固化剂
可使线型高聚物交联 成体型高聚物,使树脂 具有热固性
酚醛树脂常用固化剂为乌洛托品 (六亚甲基四胺);环氧树脂常用 的固化剂有乙二胺、间苯二胺、聚 酰胺等
保温性能好、 耐热性较差
密实塑料的导热系数为0.23~0.70W/(m·K),泡沫塑料的导热 系数接近于空气[0.025W/(m·K)]。大多数塑料的耐热性不高, 使用温度一般在100~200℃,个别塑料(氟塑料等)可达300 ~500℃
弹性模量较小 弹性模量约为混凝土的1/10,同时有徐变特性,受力时有较 、具有徐变性 大变形
一起的物质统称为胶粘剂。胶粘剂又称粘合剂,它是土木工程不 可缺少的配套材料之一,在材料制作、建筑工程、管道工程、防 腐工程、混凝土裂缝和破损修补等方面应用广泛。
9.1.2 胶粘剂
9.1.2 胶粘剂
9.1.2 胶粘剂 1.胶粘剂的组成 胶粘剂是由基料和多种辅助成分组成的高分子化合物。基料
是胶粘剂的主要组分,在胶粘剂中起粘结作用;辅助成分主要有 固化剂、增塑剂(或增韧剂)、填料、溶剂(或稀释剂)等。
质量轻、比强 密度一般为0.9~2.2g/cm3。玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)的
度大
抗拉强度高达200~300MPa,且抗弯强度与抗拉强度比较接近
孔隙率变化幅 度大、吸水率小
根据用途可生产不同孔隙率的塑料制品。塑料薄膜和有机玻 璃的孔隙率几乎为零,泡沫塑料的孔隙率达95%~98%。大部 分塑料都是耐水材料,吸水率一般不超过1%
耐腐蚀、化学 大多数塑料对酸、碱、盐等腐蚀性物质都具有较高的化学稳
稳定性较高
定性,但有些塑料会在有机溶剂中溶解或溶胀
可燃、易老化
属于可燃性材料,在大气、光、热等作用下,其组成与结构 将发生变化,逐渐失去弹性,脆性增大,使性质出现劣化
9.1.1 塑料 3. 常用塑料品种与制品 塑料因其所使用的树脂种类、聚合方式不同而有很多品种,
9.1.1 塑料
组成成分
塑料的组成及其对塑料性质的影响 作用
表 9-2 (续) 种类
增塑剂
可降低树脂的流动温度,增 加塑料的塑性和柔软性,减少 脆性
常用的增塑剂有邻苯二甲酸 二辛酯、磷酸三甲酚酯、二苯 甲酮、樟脑等
润滑剂
可防止塑料在成型加工过程 主要有油脂和硬脂酸等,含
中粘住模子
量0.5%~1.5%
土木工程材料课件
9.1 合成高分子材料
合成高分子材料是由人工合成的高分子化合物为基础所组成 的材料总称。高分子化合物分子量很大,化学组成比较简单,都 是由许多低分子化合物通过加聚反应或缩聚反应聚合而成的,因 此,高分子化合物又称高分子聚合物,简称高聚物。
根据高聚物分子结构的几何形态,其结构形式分为线型、支 链型和体型。线型和支链型结构的高聚物属于热塑性树脂;体型 结构的高聚物属于热固性树脂。
塑料板材
塑料管材
9.1.1 塑料
塑料的组成及其对塑料性质的影响
表 9-2
组成成分
作用
种类
含量
合成树脂
合成树脂的种类、性 质和数量将决定塑料的 性质
热塑性 树脂
热固性 树脂
聚乙烯、聚氯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲脂、聚 苯乙烯、聚四氟乙烯等 加聚高聚物
酚醛树脂、脲醛树脂 、不饱和树脂、环氧树 脂、有机硅树脂等缩聚 高聚物
颜料
使塑料具有各种需要的颜色 和光泽,增强其装饰性
有机染料和无机颜料
稳定剂
主要是为了增强塑料的抗老 加入抗氧化剂、紫外线吸收
化性
剂等稳定剂,
合成树脂是塑料的主要的、基本的组成成分,其他成分则 是为了调整、改善塑料性能的辅助添加成分。
9.1.1 塑料
2.塑料的性能特点
表 9-3
性能特点Biblioteka 性能参数及特点描述面材料和装修材料或挤压成半透明状的柔软天花板
PS
制成聚苯乙烯泡沫塑料,做复合板材的芯材等
ABS
常用于管道、防水等部位
PMMA 可制成板材、管材、浴缸及室内隔断等,由于膨 胀系数较大,因此构造时应考虑其伸缩变形
PU
制造建筑涂料、防水材料、粘结剂及塑料地板等
多用于建筑物采光顶棚、高速路及城市高架路隔 PC 声墙、灯箱广告等
具有较高的强度和 较大的弹性模量,塑 性小,硬脆性大,耐 热性和耐腐蚀性较好
9.1.1 塑料 1.塑料的组成 塑料是指以天然树脂或人工树脂有机聚合物为主要成分,以
填充剂、增塑剂、润滑剂和颜料等为辅助成分,在一定温度和压 力下通过不同的工艺塑造成一定形状,并能在常温下保持既定形 状的高分子有机材料。
具有较好的弹性、 塑性和柔韧性,但强 度较低,硬度较小, 耐热性和耐腐蚀性较 差,可溶可熔
分子在主链上带有比主链短的支链,分 密度、熔点和强度
支链型结构 子排列较松,分子间作用力较弱,属热塑 均低于线型结构高聚
性树脂
物
体型结构
由线型或支链型高聚物分子化学键交联 而成的三维网状结构,由于化学键结合力 强,且交联成一个巨型分子,因此仅在第 一次加热时软化,固化后再加热时不会软 化,属热固性树脂
氟塑料
ETFE
氟塑料膜一般用于对自然光有较高要求的体育馆 、植物园温室及建筑中厅等
9.1.1 塑料
塑钢门窗
9.1.1 塑料
聚氯乙烯型材
9.1.1 塑料
9.1.1 塑料
聚丙烯再生塑料颗粒
9.1.1 塑料
聚氯乙烯装饰板材
9.1.1 塑料
聚苯乙烯保温板材
9.1.2 胶粘剂 凡有良好粘合性能,能将两个相同或不同的固体材料连接在