第十二章建筑塑料、涂料和粘合剂

第十二章建筑塑料、胶粘剂和涂料第一节建筑塑料作为一种建筑材料，塑料具有一系列特性。在建筑中适当采用塑料代替其他传统建筑材料，不仅能获得良好的装饰及艺术效果，还可以减轻建筑物自重，提高工效，减少施工安装费用。近年来，随着我国社会主义现代化建设事业的发展，塑料产量迅速增长，成本逐年下降，塑料在建筑中的应用范围也不断扩大。一.建筑塑料的组成及特性建筑上常用的塑料制品绝大多数是以合成树脂为基本材料，再按一定比例加入填充料、增塑剂，着色剂、稳定剂、助剂等材料经混练、塑化，在一定温度、压力下制成的塑料制品。1.建筑塑料的组成⑴合成树脂是用人工合成的高分子聚合物。合成树脂在塑料中起胶粘剂作用，是塑料的基本组成材料。合成树脂按合成方法不同，可分为⑴加聚树脂；⑵缩聚树脂合成树脂按受热时所发生的变化不同，可分为⑴热塑性树脂；⑵热固性树脂⑵填充料（填料）可降低塑料成本，提高塑料强度、耐热性及化学温定性等。常用云母、滑石粉、各类纤维材料、木粉、纸屑等。⑶增塑剂可提高树脂的可塑性与流动性，便于加工成型，也可提高塑料制品在使用条件下的弹性与韧性，并改善低温脆性。常用的增塑剂有樟脑等。⑷其他还有固化剂（硬化剂）、稳定剂（如抗氧剂、光稳定等）、着色剂及阻燃剂等。2.建筑塑料的特性塑料是具有可塑性的高分子材料，具有质轻、绝缘、耐腐、耐磨、绝热、隔声等优良性能，在建筑上可作为装饰材料、绝热材料、吸声材料、防火材料、墙体材料、管道及卫生洁具等。它与传统材料相比，具有以下优异性能(1)质轻、比强度高（材料强度与表观密度比值）、。塑料的密度在0.9~2.2g/cm3，平均为1.45g/cm3，约为铝的1/2,钢的1/5,混凝土的1/3。而其比强度却远远超过水泥、混凝土，接近或超过钢材，是一种优良的轻质高强材料。(2)导热性低。密实塑料的热导率一般为0.12~0.80W/(m.K)。泡沫塑料是良好的绝热材料，热导率很小。(3)比强度高。塑料及其制品的比强度高。玻璃钢的比强度超过钢材和木材。(4)耐腐蚀性好。塑料对酸、碱、盐类的侵蚀具有较高的抵抗性。(5)电绝缘性好。塑料的导电性低，是良好的电绝缘材料。(6)装饰性好。塑料具有良好的装饰性能，能制成线条清晰、色彩鲜艳、光泽动人的装饰制品。塑料的主要缺点是:耐热性低，耐火性差，易老化，刚度差。在建筑中使用时，应扬长避短，充分发挥其优越性。二.建筑塑料制品1.塑料地板与传统的地面材料相比具有以下特点:质轻、优良的耐候性、防潮、防火、易清洗、耐磨、有弹性、施工简便等特点。(1)聚氯乙烯塑料地板聚氯乙烯塑料由氯乙烯单体聚合而成，是建筑上常用的一种塑料。聚氯乙烯的化学稳定性高，抗老化性好，但耐热性差，在100℃以上时会引起分解、变质而破坏，通常使用温度应在60-80℃。聚氯乙烯塑料地板可分为硬质PVC塑料地板、软质PVC塑料地板、印花发泡PVC塑料地板、覆膜彩印塑料卷材地板等。⑵氯化聚乙烯卷材地板氯化聚乙烯卷材地板具有以下特点。优良的耐候性、耐老化性、耐臭氧性。耐油、耐化学药品性能好，耐磨性好，耐污染。弹性伸长率优于聚氯乙烯地板，脚感好。颜色丰富，仿真性强。2.塑料壁纸⑴塑料壁纸的品种及特点胶面的壁纸，一般统称为塑料壁纸。以纸为基层，以聚氯乙烯塑料薄膜为面层，经复合、印花、压花等工艺制成。塑料壁纸大致可分为三大类，即普通壁纸(亦称纸基塑料壁纸)、发泡壁纸、特种壁纸。每一类壁纸有3~4个品种，每一品种又有若干种花色。（P131）天然材质的木浆壁纸纺织物壁纸pvc壁纸木浆壁纸3.塑料门窗塑料门窗是以聚氯乙烯、改性聚氯乙烯或其他树脂为主要原料，轻质碳酸钙为填料，添加适量助剂和改性剂，经双螺杆挤压机挤出成型形成各种截面的空腹门窗异型材，再根据不同的品种规格选用不同截面异型材组装而成。因塑料的变形大、刚度差，一般在空腔内加入木条或型钢，以增加抗弯曲能力。⑴塑料门窗的特点塑料门窗线条清晰、挺拔，造型美观，表面光洁细腻，不但具有良好的装饰性，而且有良好的隔热性和密封性。其气密性为木窗的3倍，铝窗的1.5倍;热损耗为金属门的0.1%，可节约暖气费20%左右;其隔声效果亦比铝窗高30dB以上。另外，塑料可不用油漆，节省施工时间及费用。塑料本身又具有耐腐蚀和耐潮湿等性能，尤其适合化工建筑、地下工程、纺织工业、卫生间及浴室内部使用。⑵塑料门窗的种类塑料门窗分为全塑门窗、塑料包覆门窗(以木料或金属为主体外包塑料)、复合门窗(一面为塑料另一面为金属或木料)等。其中以优质PVC片材经真空吸塑机成型，浮雕图案再与木或金属真空贴合而成的塑钢雕花门、塑钢雕花木门、塑钢线条装饰系列镭射门、塑贴装饰门等，均具有防潮、耐腐蚀、不变形、阻燃及优异的装饰性能，因此被广泛应用。此外还有全塑折叠门、塑料(及铝塑)百叶窗等。建筑工程塑料的性质及用途名称特性用途聚乙烯（PE）预韧性好，介电性能和化学腐蚀性能优良，成型工艺性好，但刚性差，燃烧时少烟，低压聚乙烯使用温度可达100°C主要用于防水材料、给排水管和绝缘材料等聚丙烯（PP）耐腐蚀性能优良，力学性能和刚性超过聚乙烯，耐疲劳和耐力开裂性好，可在100°C以上使用，但收缩率较大，低温脆性大管线、卫生洁具、模板等聚氯乙烯（PVC）耐化学腐蚀性和电绝缘性优良，力学性能较好，具有难燃性，具有自熄性，但耐热性差，升高温度时易发生降解，使用温度低（＜60°C＝有软质、硬质、轻质发泡制品。广泛应用于建筑各部位，是应用最多的一种塑料聚苯乙烯（PS）树脂透明，有一定的机械强度，电绝缘性能好，耐辐射，成型工艺性好，但脆性大，耐冲击性和耐热性差，抗溶剂性较差主要以泡沫塑料形式作为隔热材料，也用来制造灯具平板等ABS塑料具有韧、硬、刚性均衡的优良力学特性，电绝缘性与化学腐蚀性好，尺寸稳定性好，表面光泽性好，易涂装和着色，但耐热性不太好，耐候性较差用于生产建筑五金和各种管材、模板、异型板等酚醛树脂（PF）电绝缘性能和力学性能良好，耐水性、耐酸性与耐烧蚀性能优良。酚醛塑料坚固耐用、尺寸稳定、不易变形生产各种层压板、玻璃钢制品、涂料和胶粘剂环氧树脂（EP）粘接性和力学性能良好，耐化学药品性（尤其是耐碱性）良好，电绝缘性能好，固化收缩率低，可在室温接触压力下固化成型主要用于生产玻璃钢、胶粘剂和涂料等产品不饱和聚酯树脂（UP）可在低压下固化成型，用玻璃纤维增强后具有优良的力学性能，良好的耐化学腐蚀性和电绝缘性能，但固化收缩率较大主要用于玻璃钢、涂料和聚酯装饰板等聚氨酯（PUR）强度高，耐化学腐蚀性良好，耐热、耐油、耐溶剂性好，粘结性和弹性优良主要以泡沫塑料形式作为隔热材料及优质涂料、胶结剂、防水涂料和弹性嵌缝材料等钢丝网骨架聚乙烯复合管聚丙烯绳聚丙烯波纹管聚氯乙烯给水管聚苯乙烯挤塑板ABS塑料折叠桌椅ABS塑料打印机酚醛树脂层压板酚醛树脂板环氧树脂地坪涂料进口树脂聚氨酯板聚氨酯密封圈第二节胶粘剂能直接将两种材料牢固地粘结在一起的物质通称胶粘剂。传统的有机胶粘剂如皮胶、骨胶、淀粉等，强度不高，耐热、耐水及耐老化等性能也差。目前建筑上广泛使用由合成高分子材料配制的胶粘剂。（P133～P134）一.胶粘剂的组成和分类1.组成⑴粘料是胶粘剂的基本组成，决定胶粘剂的性能。常用的粘料有天然高分子化学物（如淀粉、动物的皮角等）、合成高分子化合物（如环氧树脂等）以及无机合物（如水玻璃等）三类。⑵溶剂其作用为溶解粘料、调节胶粘剂的黏度使之便于施工。常用的溶剂有二甲苯、丁醇及水等。⑶固化剂与催化剂固化剂能使线性分子形成网状体型结构，从而使胶粘剂固化。加入催化剂是为了加速高分子化合物的硬化过程。⑷填料可改善胶粘剂的性能（如提高强度、减少收缩等）、并可降低胶粘剂成本。常用石棉粉、石英粉、氧化铝粉、金属粉等。胶粘剂必须具备下列条件：足够的流动性，保证被粘物表面能充分浸润，不易老化，易调节粘结性与硬化速度，胀缩变形小，粘结强度高。2.分类⑴按强度特性分类：可分为以下三种：a结构胶：对强度、耐热、耐油和耐水等有较高要求。b非结构胶：不承重较大荷载，只起定位作用。c次结构胶：介于结构胶与非结构胶之间。⑵按固化型式分类：可分为溶剂挥发型、乳液型、反应型和热熔型四种。⑶按主要成分分类：可分为无机与有机两大类。a无机类：某些硅酸盐及磷酸盐等b有机类：有天然类与合成树脂类两大类。c按外观分类：可分为液态、膏状和固态三类。2.建筑常用胶粘剂建筑用胶粘剂必须具备下列条件：①有将被粘物表面充分浸润的；流动性；②不易老化；③胀缩小；④硬化速度与黏性易调整⑤粘结强度高种类特性主要用途聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂（商品名108胶）108胶粘结强度高，抗老化，成本低，施工方便粘贴塑胶壁纸、瓷砖、墙布等。加入水泥砂浆中改善砂浆性能，也可配成地面涂料聚醋酸乙烯乳胶（俗称白胶水）粘附力好，水中溶解度高，常温固化快，稳定性好，成本低。耐水性耐热性差粘接各种非金属材料、玻璃、陶瓷、塑料、纤维织物、木材等热塑性树脂胶粘剂聚乙烯醇胶结剂水溶性聚合物，耐热、耐水性差适合胶接木材、纸张、织物等。于热固性胶粘剂并用环氧树脂胶粘剂万能胶，固化速度快，粘结强度高，耐热、耐水、耐冷热性能好。使用方便粘接混凝土、砖石、玻璃、木材、皮革、橡胶、金属等，多种材料的自身粘接于相互粘接。适应于各种材料的快速胶接、固定和修补酚醛树脂胶粘剂粘附性好，柔韧性好，耐疲劳粘接各种金属、塑料和其他非金属材料热固性树脂胶粘剂聚氨脂胶粘剂较强粘接力，胶膜柔软良好的耐低温性与耐冲击性。耐热性差、耐溶剂、耐油、耐水适于胶接软质材料和热膨胀系数相差较大的两种材料丁睛橡胶胶粘剂弹性及耐候性良好，耐疲劳、耐油、耐溶剂性好，耐热、有良好的混溶性。粘着性差，成膜缓慢适用与耐油部件中橡胶与橡胶、橡胶与金属、织物等的胶接。尤其适用于粘接的粘接氯丁橡胶胶粘剂粘附力、内聚强度高、耐燃、耐油、耐溶液性好。储存稳定性差用于结构粘饥接或不同材料的粘接。如橡胶、木材、陶瓷、金属石棉等不同材料的粘接聚硫橡胶胶粘剂很好的弹性、粘附性。耐油耐候性好，对气体和蒸汽不渗透，防老化性好作密封胶及用于路面、地坪、混凝土的修补、表面密封和防滑。用于海港、码头及水下建筑物的密封合成橡胶胶粘剂硅橡胶胶粘剂良好的耐紫外线耐老化性，耐热耐腐蚀性粘附性好，防水防震用于金属陶瓷、混凝土、部分塑料的粘接。尤其适用与门窗玻璃的安装以及隧道、地毯等地下建筑中陶瓷、岩石接缝间的密封建筑上几种常用胶结剂性能与应用第三节建筑涂料建筑涂料按使用部位主要可分为外墙涂料，内墙涂料和地面涂料。按照涂膜型态，可分为薄质涂料，厚质涂料，砂壁涂料及多彩花纹涂料等。由于在建筑中的使用部位不同，因此对涂料的主要性能要求也有所不同。一.内墙涂料内墙涂料的主要功能是装饰及保护室内墙面，因此要求涂料应色彩丰富，具有一定的耐水性、耐刷洗性和良好的透气性，同时要求涂料耐碱性良好，涂刷施工方便，维修重涂容易。由于人对内墙涂层的装饰效果是近距离观察，故要求内墙涂层应质地平滑、细腻、调和。目前常用的内墙涂料主要包括水溶性涂料、合成树脂乳胶漆和溶剂型三类。1.水溶性内墙涂料水溶性内墙涂料价格便宜，但不耐水、不耐碱，涂层受潮后容易剥落，属低档内墙涂料。多为低档或临时住宅室内装修选用。常用品种如聚乙烯醇内墙涂料、聚乙烯醇水玻璃内墙涂料等。2.合成树脂乳胶漆合成树脂乳胶漆又称合成树脂乳液涂料，是一种以水为介质，以合成树脂乳液为主要成膜物质制成的有机水性涂料。合成树脂乳胶漆由水分蒸发干燥成膜，不含有机溶剂，对环境污染小，并可避免施工时火灾发生。涂膜透气性好，可有效防止内墙的结露现象。施工方便，可在湿度较高的基层上涂饰。涂膜耐水、耐候等性能良好。根据生产原料的不同可分为以下几种。根据装饰的光泽效果，乳胶漆可分为亚光、半光、中光、高光和丝光等类型。名称性质适用范围醋酸乙烯乳胶漆无毒、无味、涂膜细腻、平滑、透气性好、附着力强、色彩多样、施工方便，装饰效果好乙-丙乳胶漆（苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液）耐碱性、耐水性好，耐久性优于醋酸乙烯乳胶漆，同时外观细腻、保色性好多用于住宅、学校、商业、影剧院、办公、旅馆等的中高档装修苯-丙乳胶漆（苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等三元共聚乳液）优