第 九 章 有 机 高 分 子 材 料 教 学 要 求 1 了 解 合 成 高 分 子 材 料 的 基 本 知 识 2 了 解 塑 料 合 成 橡 胶 及 胶 粘 剂 的 组 成 和 主 要 品 种 性 能 内 容 提 要 1 合 成 高 分 子 材 料 基 本 知 识 (1) 聚 合 物 与 聚 合 反 应 类 型 : 聚 合 物 组 成 ; 链 节 与 聚 合 度 ; 加 聚 物 缩 聚 物 与 共 聚 物 (2) 聚 合 物 结 构 特 征 : 聚 合 物 的 结 合 键 的 主 价 力 与 次 价 力 ; 线 型 聚 合 物 与 网 体 型 聚 合 物 ; 聚 合 物 的 聚 集 状 态 与 聚 合 物 结 晶 的 特 点 ; 非 结 晶 聚 合 物 的 三 种 状 态 ; 玻 璃 态 高 弹 态 及 粘 流 态 2 塑 料 (1) 塑 料 组 成 : 合 成 树 脂 及 添 加 剂 ( 填 料 增 塑 剂 固 化 剂 着 色 剂 及 稳 定 剂 ) (2) 塑 料 主 要 性 质 : 物 理 性 质 ; 力 学 性 质 ; 耐 久 性 及 其 其 他 性 质 (3) 塑 料 分 类 及 常 用 塑 料 3 合 成 橡 胶 (1) 橡 胶 的 组 成 与 硫 化 (2) 常 用 合 成 橡 胶 (3) 再 生 橡 胶 4 胶 粘 剂 (1) 粘 接 的 基 本 概 念 : 粘 接 力 ; 粘 接 理 论 : 机 械 作 用 力 分 子 间 作 用 力 化 学 键 力 ; 发 挥 粘 接 剂 作 用 的 基 本 条 件 (2) 胶 粘 剂 的 组 成 (3) 常 用 粘 胶 剂 : 热 固 性 树 脂 胶 粘 剂 ; 热 塑 性 树 脂 胶 粘 剂 ; 合 成 橡 胶 胶 粘 剂 随 着 建 设 事 业 的 发 展, 对 土 木 工 程 材 料 提 出 了 更 高 的 要 求, 合 成 高 分 子 材 料 在 土 木 工 程 1
中 的 应 用, 提 供 了 许 多 种 可 代 替 传 统 材 料 的 新 材 料 合 成 高 分 子 材 料 是 指 由 人 工 合 成 的 高 分 子 化 合 物 为 基 础 所 组 成 的 材 料, 它 有 许 多 优 良 的 性 能, 如 密 度 小, 比 强 度 大, 弹 性 高, 电 绝 缘 性 能 好, 耐 腐 蚀, 装 饰 性 能 好 等 作 为 土 木 工 程 材 料, 由 于 它 能 减 轻 构 筑 物 自 重, 改 善 性 能, 提 高 工 效, 减 少 施 工 安 装 费 用, 获 得 良 好 的 装 饰 及 艺 术 效 果, 因 而 在 土 木 工 程 中 得 到 了 越 来 越 广 泛 的 应 用, 产 品 包 括 塑 料 合 成 橡 胶 涂 料 胶 粘 剂 高 分 子 防 水 材 料 等 第 一 节 高 分 子 化 合 物 的 基 本 知 识 一 高 分 子 化 合 物 的 定 义 高 分 子 化 合 物 又 称 高 分 子 聚 合 物 ( 简 称 高 聚 物 ), 是 组 成 单 元 相 互 多 次 重 复 连 接 而 构 成 的 物 质, 因 此 其 分 子 量 虽 然 很 大, 但 化 学 组 成 都 比 较 简 单, 都 是 由 许 多 低 分 子 化 合 物 聚 合 而 形 成 的 例 如, 聚 乙 烯 分 子 结 构 为 : CH2 CH2 CH2 CH2 [ CH2 CH2 ]n 这 种 结 构 称 为 分 子 链, 可 简 写 为 CH2 CH2 可 见 聚 乙 烯 是 由 低 分 子 化 合 物 乙 烯 (CH2=CH2) 聚 合 而 成 的, 这 种 可 以 聚 合 成 高 聚 物 的 低 分 子 化 合 物, 称 为 单 体, 而 组 成 高 聚 物 最 小 重 复 结 构 单 元 称 为 链 节, 如 CH2 CH2, 高 聚 物 中 所 含 链 节 的 数 目 n 称 为 聚 合 度, 高 聚 物 的 聚 合 度 一 般 为 1 103~1 107, 因 此 其 分 子 量 必 然 很 大 几 种 高 聚 物 的 单 体 链 节 示 例 如 表 9-1-1 所 示 二 高 聚 物 的 分 类 与 命 名 1. 高 聚 物 的 分 类 ⑴ 按 高 聚 物 材 料 的 性 能 与 用 途 分 类 1 塑 料 2 合 成 橡 胶 3 合 成 纤 维 4 胶 粘 剂 5 涂 料 ⑵ 按 高 聚 物 的 分 子 结 构 分 类 1 线 型 2 支 链 型 3 体 型 ⑶ 按 高 聚 物 的 合 成 反 应 类 别 分 类 1 加 聚 反 应 反 应 产 物 为 加 聚 物 ; 2 缩 聚 反 应 反 应 产 物 缩 聚 物 2. 高 聚 物 的 命 名 高 聚 物 有 多 种 命 名 方 法, 在 土 木 工 程 材 料 工 业 领 域 常 以 习 惯 命 名 ⑴ 对 简 单 的 一 种 单 体 的 加 聚 反 应 产 物, 在 单 体 名 称 前 冠 以 聚 字, 如 聚 乙 烯 聚 丙 烯 等, 2
大 多 数 烯 类 单 体 聚 合 物 都 可 按 此 命 名 ; ⑵ 部 分 缩 聚 反 应 产 物 则 在 原 料 后 附 以 树 脂 二 字 命 名, 如 酚 醛 树 脂 等, 树 脂 又 泛 指 作 为 塑 料 基 材 的 高 聚 物 ; ⑶ 对 一 些 二 种 以 上 单 体 的 共 聚 物, 则 从 共 聚 物 单 体 中 各 取 一 字, 后 附 橡 胶 二 字 来 命 名, 如 丁 二 烯 与 苯 乙 烯 共 聚 物 称 为 丁 苯 橡 胶, 乙 烯 丙 烯 乙 烯 炔 共 聚 物 称 为 三 元 乙 丙 橡 胶 表 9-1-1 高 聚 物 单 体 和 链 节 结 构 示 例 单 体 链 节 结 构 高 聚 物 乙 烯 聚 乙 烯 (PE) 丙 烯 聚 丙 烯 (PP) 氯 乙 烯 聚 氯 乙 烯 (PVC) 苯 乙 烯 聚 苯 乙 烯 (PS) 三 高 聚 物 的 结 构 与 性 质 1. 高 聚 物 分 子 链 的 形 状 与 性 质 高 聚 物 按 分 子 几 何 结 构 形 态 来 分, 可 分 为 线 型 支 链 型 和 体 型 三 种 ⑴ 线 型 : 线 型 高 聚 物 的 大 小 分 链 节 排 列 成 线 状 主 链 ( 如 图 9-1a) 大 多 数 呈 卷 曲 状, 线 状 大 分 子 间 以 分 子 间 力 结 合 在 一 起 因 分 子 间 作 用 力 微 弱, 使 分 子 容 易 相 互 滑 动, 因 此 线 型 结 构 的 合 成 树 脂 可 反 复 加 热 软 化 冷 却 硬 化, 称 为 热 塑 性 树 脂 线 型 高 聚 物 具 有 良 好 的 弹 性 塑 性 柔 顺 性, 但 强 度 较 低 硬 度 小 耐 热 性 耐 腐 蚀 性 较 差, 且 可 融 可 熔 ⑵ 支 链 型 : 支 链 型 高 聚 物 的 分 子 在 主 链 上 带 有 比 主 链 短 的 支 链 ( 如 图 9-1b) 3
因 分 子 排 列 较 松, 分 子 间 作 用 力 较 弱, 因 而 密 度 熔 点 及 强 度 低 于 线 型 高 聚 物 ⑶ 体 型 : 体 型 高 聚 物 的 分 子, 是 由 线 型 或 支 链 型 高 聚 物 分 子 以 化 学 键 交 联 形 成, 呈 空 间 网 状 结 构 ( 见 图 9-1c) 由 于 化 学 链 结 合 力 强, 且 交 联 成 一 个 巨 型 分 子, 因 此 体 型 结 构 的 合 成 树 脂 仅 在 第 一 次 加 热 时 软 化, 固 化 后 再 加 热 时 不 会 软 化, 称 为 热 固 性 树 脂 图 9-1 聚 合 物 大 分 子 链 的 形 状 热 固 性 高 聚 物 具 有 较 高 的 强 度 与 弹 性 模 量, 但 塑 性 小 较 硬 脆, 耐 热 性 耐 腐 蚀 性 较 好, 不 溶 不 熔 2. 高 聚 物 的 聚 集 态 结 构 与 物 理 状 态 ⑴ 聚 集 态 结 构 聚 集 态 结 构 是 指 高 聚 物 内 部 大 分 子 之 间 的 几 何 排 列 与 堆 砌 方 式 按 其 分 子 在 空 间 排 列 规 则 与 否, 固 态 高 聚 物 中 并 存 着 晶 态 与 非 晶 态 两 种 聚 集 状 态, 但 与 低 分 子 量 晶 体 不 同, 由 于 长 链 高 分 子 难 免 弯 曲, 故 在 晶 态 高 聚 物 中 也 总 有 非 晶 区 存 在, 且 大 分 子 链 可 以 同 时 跨 越 几 个 晶 区 和 非 晶 区 晶 区 所 占 的 百 分 比 称 为 结 晶 度 一 般, 结 晶 度 越 高, 则 高 聚 物 的 密 度 弹 性 模 量 强 度 硬 度 耐 热 性 折 光 系 数 等 越 高, 而 冲 击 韧 性 粘 附 力 塑 性 溶 解 度 等 越 小 晶 态 高 聚 物 一 般 为 不 透 明 或 半 透 明 的, 非 晶 态 高 聚 物 则 一 般 为 透 明 的, 体 型 高 聚 物 只 有 非 晶 态 一 种 ⑵ 物 理 状 态 高 聚 物 在 不 同 温 度 条 件 下 的 形 态 是 有 差 别 的, 如 图 9-2, 表 现 为 下 列 三 种 物 理 状 态 1 玻 璃 态 : 当 低 于 某 一 温 度 时, 分 子 链 作 用 力 很 大, 分 子 链 与 链 段 都 不 能 运 动, 高 聚 物 呈 非 晶 态 的 固 体 称 为 玻 璃 态 高 聚 物 转 变 为 玻 璃 态 的 温 度 称 为 玻 璃 化 温 度 Tg 温 度 继 续 下 降, 当 高 聚 物 表 现 为 不 能 拉 伸 或 弯 曲 的 脆 性 时 的 温 度, 称 为 脆 化 温 度, 简 称 脆 点 2 高 弹 态 : 当 温 度 超 过 玻 璃 化 温 度 Tg 时, 由 于 分 子 链 段 可 以 发 生 旋 转, 使 高 聚 物 在 外 4
力 作 用 下 能 产 生 大 的 变 形, 外 力 卸 除 后 又 会 缓 慢 地 恢 复 原 状, 高 聚 物 的 运 动 状 态 称 为 高 弹 态 3 粘 流 态 : 随 温 度 继 续 升 高, 当 温 度 达 到 流 动 温 度 Tf 后, 高 聚 物 呈 极 粘 的 液 体, 这 种 状 态 称 为 粘 流 态 此 时, 分 子 链 和 链 段 都 可 以 发 生 运 动, 当 受 到 外 力 作 用 时, 分 子 间 相 互 滑 动 产 生 形 变, 外 力 卸 去 后, 形 变 不 能 恢 复 高 聚 物 使 用 目 的 不 同, 对 各 个 转 变 温 度 的 要 求 也 不 同 通 常, 玻 璃 化 温 度 Tg 低 于 室 温 的 称 为 橡 胶, 高 于 室 温 的 称 为 塑 料 玻 璃 化 温 度 是 塑 料 的 最 高 使 用 温 度, 但 却 是 橡 胶 的 最 低 使 用 温 度 图 9-2 非 晶 态 线 型 高 聚 物 的 变 形 与 温 度 的 关 系 5
第 二 节 建 筑 塑 料 塑 料 是 以 天 然 或 合 成 高 分 子 化 合 物 为 基 体 材 料, 加 入 适 量 的 填 料 和 添 加 剂, 在 高 温 高 压 下 塑 化 成 型, 且 在 常 温 常 压 下 保 持 制 品 形 状 不 变 的 材 料 常 用 的 合 成 高 分 子 化 合 物 是 各 种 合 成 树 脂 目 前, 已 生 产 出 各 种 用 途 的 塑 料, 而 新 的 高 聚 物 在 不 断 出 现, 塑 料 的 性 能 也 在 逐 步 改 善 塑 料 作 为 土 木 工 程 材 料 有 着 广 阔 的 前 途 如 建 筑 工 程 常 用 塑 料 制 品 有 塑 料 壁 纸 壁 布 饰 面 板 塑 料 地 板 塑 料 门 窗 管 线 护 套 等 ; 绝 热 材 料 有 泡 沫 塑 料 与 蜂 窝 塑 料 等 ; 防 水 和 密 封 材 料 有 塑 料 薄 膜 密 封 膏 管 道 卫 生 设 施 等 ; 土 工 材 料 有 塑 料 排 水 板 土 工 织 物 等 ; 市 政 工 程 材 料 有 塑 料 给 水 管 塑 料 排 水 管 煤 气 管 等 等 一 塑 料 的 基 本 组 成 1. 合 成 树 脂 习 惯 上 或 广 义 地 讲, 凡 作 为 塑 料 基 材 的 高 分 子 化 合 物 ( 高 聚 物 ) 都 称 为 树 脂 合 成 树 脂 是 塑 料 的 基 本 组 成 材 料, 在 塑 料 中 起 粘 结 作 用 塑 料 的 性 质 主 要 决 定 于 合 成 树 脂 的 种 类 性 质 和 数 量 ⑵ 含 量 合 成 树 脂 在 塑 料 中 的 含 量 约 为 30%~60%, 仅 有 少 数 的 塑 料 完 全 由 合 成 树 脂 所 组 成, 如 有 机 玻 璃 ⑶ 分 类 1 热 塑 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 2 热 固 性 树 脂 酚 醛 树 脂 脲 醛 树 脂 不 饱 和 树 脂 不 饱 和 聚 酯 树 脂 环 氧 树 脂 有 机 硅 树 脂 等 缩 聚 高 聚 物 2. 填 充 料 ⑴ 作 用 在 合 成 树 脂 中 加 入 填 充 料 可 以 降 低 分 子 链 间 的 流 淌 性, 可 提 高 塑 料 的 强 度 硬 度 及 耐 热 性, 减 少 塑 料 制 品 的 收 缩, 并 能 有 效 地 降 低 塑 料 的 成 本 ⑵ 常 用 填 充 料 木 粉 滑 石 粉 硅 藻 土 石 灰 石 粉 石 棉 铝 粉 碳 黑 和 玻 璃 纤 维 等 6
塑 料 中 填 充 料 的 掺 率 约 为 40%~70% 3. 增 塑 剂 增 塑 剂 可 降 低 树 脂 的 流 动 温 度 Tf, 使 树 脂 具 有 较 大 的 可 Tf 性 以 利 于 塑 料 加 工 成 型, 由 于 增 塑 剂 的 加 入 降 低 了 大 分 子 链 间 的 作 用 力, 因 此 能 降 低 塑 料 的 硬 度 和 脆 性, 使 塑 料 具 有 较 好 的 塑 性 韧 性 和 柔 顺 性 等 机 械 性 质 增 塑 剂 必 须 能 与 树 脂 均 匀 地 混 合 在 一 起, 并 且 具 有 良 好 的 稳 定 性 常 用 的 增 塑 剂 有 邻 苯 二 甲 酸 二 辛 酯 磷 酸 三 甲 酚 酯 樟 脑 二 苯 甲 酮 等 4. 固 化 剂 固 化 剂 也 称 硬 化 剂 或 熟 化 剂 ⑴ 主 要 作 用 使 线 性 高 聚 物 交 联 成 体 型 高 聚 物, 使 树 脂 具 有 热 固 性, 形 成 稳 定 而 坚 硬 的 塑 料 制 品 ⑵ 常 用 品 1 酚 醛 树 脂 中 常 用 的 固 化 剂 为 乌 洛 托 品 ( 六 亚 甲 基 四 胺 ); 2 环 氯 树 脂 中 常 用 的 则 为 胺 类 ( 乙 二 胺 间 苯 二 胺 ) 酸 酐 类 ( 邻 苯 二 甲 酸 酐 顺 丁 烯 二 酸 酐 ) 及 高 分 子 类 ( 聚 酰 胺 树 脂 ) 5. 着 色 剂 ⑴ 作 用 着 色 剂 的 加 入 使 塑 料 具 有 鲜 艳 的 色 彩 和 光 泽, 改 善 塑 料 制 品 的 装 饰 性 ⑵ 常 用 的 着 色 剂 一 些 有 机 染 料 和 无 机 颜 料, 有 时 也 采 用 能 产 生 荧 光 或 磷 光 的 颜 料 6. 稳 定 剂 为 防 止 塑 料 在 热 光 及 其 他 条 件 下 过 早 老 化 而 加 入 的 少 量 物 质 称 为 稳 定 剂 ⑵ 常 用 的 稳 定 剂 抗 氯 化 剂 紫 外 线 吸 收 剂 除 上 述 组 成 材 料 以 外, 在 塑 料 生 产 中 还 常 常 加 入 一 定 量 的 其 他 添 加 剂, 使 塑 料 制 品 的 性 能 更 好 用 途 更 广 泛 如 加 入 发 泡 剂 可 以 制 得 泡 沫 塑 料, 加 入 阻 燃 剂 可 以 制 得 阻 燃 塑 料 二 塑 料 的 主 要 性 质 塑 料 具 有 质 量 轻 比 强 度 高 保 温 绝 热 性 能 好 加 工 性 能 好 及 富 有 装 饰 性 等 优 点, 但 也 存 在 易 老 化 易 燃 耐 热 性 差 及 刚 性 差 等 缺 点 7
( 一 ) 物 理 力 学 性 质 1. 密 度 塑 料 的 密 度 一 般 为 0.9~2.2g/cm3, 较 混 凝 土 和 钢 材 小 2. 孔 隙 率 塑 料 的 孔 隙 率 在 生 产 时 可 在 很 大 范 围 内 加 以 控 制 例 如, 塑 料 薄 膜 和 有 机 玻 璃 的 孔 隙 率 几 乎 为 零, 而 泡 沫 塑 料 的 孔 隙 率 可 高 达 95%~98% 3. 吸 水 率 大 部 分 塑 料 是 耐 水 材 料, 吸 水 率 很 小, 一 般 不 超 过 1% 4. 耐 热 性 大 多 数 塑 料 的 耐 热 性 都 不 高, 使 用 温 度 一 般 为 100~200, 仅 个 别 塑 料 ( 氟 塑 料 有 机 硅 聚 合 物 等 ) 的 使 用 温 度 可 达 300~500 5. 导 热 性 塑 料 的 导 热 性 较 低, 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 则 接 近 于 空 气 6. 强 度 塑 料 的 强 度 较 高 如 玻 璃 纤 维 增 强 塑 料 ( 玻 璃 钢 ) 的 抗 拉 强 度 高 达 200~300MPa, 许 多 塑 料 的 抗 拉 强 度 与 抗 弯 强 度 相 近 7. 弹 性 模 量 塑 料 的 弹 性 模 量 较 小, 约 为 混 凝 土 的 1/10, 同 时 具 有 徐 变 特 性, 所 以 塑 料 在 受 力 时 有 较 大 的 变 形 ( 二 ) 化 学 性 质 1. 耐 腐 蚀 性 大 多 数 塑 料 对 酸 碱 盐 等 腐 蚀 性 物 质 的 作 用 都 具 有 较 高 的 化 学 稳 定 性, 但 有 些 塑 料 在 有 机 溶 剂 中 会 溶 解 或 溶 胀, 使 用 时 应 注 意 2. 老 化 在 使 用 条 件 下, 塑 料 受 光 热 大 气 等 作 用, 内 部 高 聚 物 的 组 成 与 结 构 发 生 变 化, 致 使 塑 料 失 去 弹 性 变 硬 变 脆 出 现 龟 裂 ( 分 子 交 联 作 用 引 起 ) 或 变 软 发 粘 出 现 蠕 变 ( 分 子 裂 解 引 起 ) 等 现 象, 这 种 性 质 劣 化 的 现 象 称 为 老 化 3. 可 燃 性 塑 料 属 于 可 燃 性 材 料, 在 使 用 时 应 注 意, 建 筑 工 程 用 塑 料 应 为 阻 燃 塑 料 8
4. 毒 性 一 般 来 说, 液 体 状 态 的 树 脂 几 乎 都 有 毒 性, 但 完 全 固 化 后 的 树 脂 则 基 本 上 无 毒 三 常 用 的 建 筑 塑 料 ( 一 ) 工 程 塑 料 的 常 用 品 种 1. 聚 乙 烯 塑 料 (PE) 聚 乙 烯 塑 料 由 乙 烯 单 体 聚 合 而 成 按 单 体 聚 合 方 法, 可 分 为 高 压 法 中 压 法 和 低 压 法 三 种 随 聚 合 方 法 不 同, 产 品 的 结 晶 度 和 密 度 不 同, 高 压 聚 乙 烯 的 结 晶 度 低 密 度 小 ; 低 压 聚 乙 烯 结 晶 度 高, 密 度 大 随 结 晶 度 和 密 度 的 增 加, 聚 乙 烯 的 硬 度 软 化 点 强 度 等 随 之 提 高, 而 冲 击 韧 性 和 伸 长 率 则 下 降 聚 乙 烯 塑 料 具 有 较 高 的 化 学 稳 定 性 和 耐 水 性, 强 度 虽 不 高, 但 低 温 柔 韧 性 大 掺 加 适 量 炭 黑, 可 提 高 聚 乙 烯 的 抗 老 化 性 能 2. 聚 氯 乙 烯 塑 料 (PVC) 聚 氯 乙 烯 塑 料 由 氯 乙 烯 单 体 聚 合 而 成, 是 工 程 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 以 下 根 据 增 塑 剂 掺 量 的 不 同, 可 制 得 硬 质 或 软 质 聚 氯 乙 烯 塑 料 3. 聚 苯 乙 烯 塑 料 (PS) 聚 苯 乙 烯 塑 料 由 苯 乙 烯 单 体 聚 合 而 成 聚 苯 乙 烯 塑 料 的 透 光 性 好, 易 于 着 色, 化 学 稳 定 性 高, 耐 水 耐 光, 成 型 加 工 方 便, 价 格 较 低 但 聚 苯 乙 烯 性 脆, 抗 冲 击 韧 性 差, 耐 热 性 差, 易 燃, 使 其 应 用 受 到 一 定 限 制 4. 聚 丙 烯 塑 料 (PP) 聚 丙 烯 塑 料 由 丙 烯 聚 合 而 成 聚 丙 烯 塑 料 的 特 点 是 质 轻 ( 密 度 0.90g/cm3), 耐 热 性 较 高 (100~120 ), 刚 性 延 性 和 抗 水 性 均 好 它 的 不 足 之 处 是 低 温 脆 性 显 著, 抗 大 气 性 差, 故 适 用 于 室 内 近 年 来, 聚 丙 烯 的 生 产 发 展 较 迅 速, 聚 丙 烯 已 与 聚 乙 烯 聚 氯 乙 烯 等 共 同 成 为 工 程 塑 料 的 主 要 品 种 5. 聚 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 (PMMA) 由 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 加 聚 而 成 的 热 塑 性 树 脂, 俗 称 有 机 玻 璃 它 的 透 光 性 好, 低 温 强 度 高, 吸 水 性 低, 耐 热 性 和 抗 老 化 性 好, 成 型 加 工 方 便 缺 点 是 耐 磨 性 差, 价 格 较 贵 6. 聚 酯 树 脂 (PR) 聚 酯 树 脂 由 二 元 或 多 元 醇 和 二 元 或 多 元 酸 缩 聚 而 成 聚 酯 树 脂 具 有 优 良 的 胶 结 性 能, 弹 9
性 和 着 色 性 好, 柔 韧 耐 热 耐 水 7. 酚 醛 树 脂 (PF) 酚 醛 树 脂 由 酚 和 醛 在 酸 性 或 碱 性 催 化 剂 作 用 下 缩 聚 而 成 酚 醛 树 脂 的 粘 结 强 度 高, 耐 光 耐 水 耐 热 耐 腐 蚀, 电 绝 缘 性 好, 但 性 脆 在 酚 醛 树 脂 中 掺 加 填 料 固 化 剂 等 可 制 成 酚 醛 塑 料 制 品 这 种 制 品 表 面 光 洁, 坚 固 耐 用, 成 本 低, 是 最 常 用 的 塑 料 品 种 之 一 8. 有 机 硅 树 脂 (OR) 有 机 硅 树 脂 由 一 种 或 多 种 有 机 硅 单 体 水 解 而 成 有 机 硅 树 脂 耐 热 耐 寒 耐 水 耐 化 学 腐 蚀, 但 机 械 性 能 不 佳, 粘 结 力 不 高 用 酚 醛 环 氧 聚 酯 等 合 成 树 脂 或 用 玻 璃 纤 维 石 棉 等 增 强, 可 提 高 其 机 械 性 能 和 粘 结 力 ( 二 ) 常 用 工 程 塑 料 制 品 1. 塑 料 门 窗 塑 料 门 窗 主 要 采 用 改 性 硬 质 聚 氯 乙 稀 (PVC-U) 经 挤 出 机 形 成 各 种 型 材 型 材 经 过 加 工, 组 装 成 建 筑 物 的 门 窗 ⑵ 分 类 塑 料 门 窗 可 分 为 全 塑 门 窗 复 合 门 窗 和 聚 氨 酯 门 窗, 但 以 全 塑 门 窗 为 主 它 由 PVC-U 中 空 型 材 拼 装 而 成, 有 白 色 深 棕 色 双 色 仿 木 纹 等 品 种 ⑶ 特 点 塑 料 门 窗 与 其 他 门 窗 相 比, 具 有 耐 水 耐 腐 蚀 气 密 性 水 密 性 绝 热 性 隔 声 性 耐 燃 性 尺 寸 稳 定 性 装 饰 好 等 特 点, 而 且 不 需 粉 刷 油 漆, 维 护 保 养 方 便, 同 时 还 能 显 著 节 能, 在 国 外 已 广 泛 应 用 鉴 于 国 外 经 验 和 我 国 实 情, 以 塑 料 门 窗 逐 步 取 代 木 门 窗 金 属 门 窗 是 节 约 木 材 钢 材 铝 材 节 约 能 源 的 重 要 途 径 2. 塑 料 管 材 ⑴ 特 点 塑 料 管 材 与 金 属 管 材 相 比, 具 有 质 轻 不 生 锈 不 生 苔 不 易 积 垢 管 壁 光 滑 对 流 体 阻 力 小, 安 装 加 工 方 便 节 能 等 特 点 近 年 来, 塑 料 管 材 的 生 产 与 应 用 已 得 到 了 较 大 的 发 展, 它 在 工 程 塑 料 制 品 中 所 占 的 比 例 较 大 ⑵ 分 类 塑 料 管 材 分 为 硬 管 与 软 管 按 主 要 原 料 可 分 为 聚 氯 乙 烯 管 聚 乙 烯 管 聚 丙 烯 管 ABS 管 聚 丁 烯 管 玻 璃 钢 管 等 在 众 多 的 塑 料 管 材 中, 主 要 是 由 聚 氯 乙 烯 树 脂 为 主 要 原 料 的 10
PVC-U 塑 料 管 或 简 称 塑 料 管 塑 料 管 材 的 品 种 有 给 水 管 排 水 管 雨 水 管 波 纹 管 电 线 穿 线 管 燃 气 管 等 3. 塑 料 壁 纸 壁 纸 是 当 前 使 用 较 广 泛 的 墙 面 装 饰 材 料, 尤 其 是 塑 料 壁 纸, 其 图 案 变 化 多 样, 色 彩 丰 富 多 彩 通 过 印 花 发 泡 等 工 艺, 可 仿 制 木 纹 石 纹 锦 缎 织 物, 也 有 仿 制 瓷 砖 普 通 砖 等, 如 果 处 理 得 当, 甚 至 能 达 到 以 假 乱 真 的 程 度, 为 室 内 装 饰 提 供 了 极 大 的 便 利 表 9-2-1 工 程 塑 料 常 用 合 成 树 脂 的 性 能 及 主 要 用 途 热 固 性 树 脂 热 塑 性 树 脂 种 类 酚 醛 树 脂 有 机 硅 树 脂 聚 酯 树 脂 ( 硬 质 ) 聚 氯 乙 烯 ( 硬 质 ) 聚 氯 乙 烯 ( 软 质 ) 聚 乙 烯 聚 苯 乙 烯 聚 丙 烯 密 度 (g/cm 3 ) 1.25~1.30 1.65~2.00 1.10~ 1.45 1.35~1.45 1.3~1.7 0.92 1.04~1.07 0.90~0.91 线 膨 胀 系 数 (10-5/ ) 2.5~6.0 5~5.8 5.5~10 5~18.5-16~18 6~8 10.8~11.2 吸 水 率 ( ) 0.1~0.2 0.2~0.5 0.15~ 0.6 0.07~0.4 0.5~1 < 0.015 03~0.05 0.03~0.04 耐 热 温 度 ( ) 抗 拉 强 度 (Mpa) 120 < 250 120 50~70 65~80 100 65~95 100~120 49~56 18~30 42~70 35~63 7~25 11~13 35~63 30~39 伸 长 率 (%) 1.0~1.5 - < 5 20~40 200~400 200~550 1~3.6 > 200 抗 压 强 度 (MPa) 抗 弯 强 度 (MPa) 70~210 110~170 90~255 55~90 7~12.5-80~110 39~56 85~105 48~54 60~130 70~110 - - 55~110 42~56 弹 性 模 量 (Mpa) 5300~ 7000-2100~ 4500 2500~4200-130~250 2800~4200 - 特 性 电 绝 缘 性 好, 耐 水, 耐 光, 耐 热, 耐 霉 腐, 强 度 较 高 耐 高 温, 耐 寒, 耐 腐 蚀, 电 绝 缘, 耐 水 性 好 耐 腐 蚀, 电 绝 缘, 绝 热, 透 光 耐 腐 蚀, 电 绝 缘 性 好, 常 温 强 度 良 好, 高 温 和 低 温 强 度 不 高 耐 腐 蚀, 电 绝 缘 性 好, 质 地 柔 软, 强 度 低 耐 化 学 腐 轻 ; 刚 性, 耐 化 学 腐 蚀, 电 绝 缘, 延 性, 耐 热 蚀, 电 绝 透 光, 耐 水, 性 好, 耐 腐 缘, 耐 水, 不 耐 热, 性 蚀, 不 耐 强 度 不 高 脆, 易 燃 磨, 易 燃 主 要 用 途 电 工 器 材 粘 结 剂 涂 耐 热 高 级 玻 璃 钢 绝 缘 材 料, 各 种 零 装 饰 板 建 筑 零 配 件, 管 薄 板, 薄 薄 板, 薄 水 箱, 薄 膜, 管 道, 泡 沫 膜, 管 道, 膜, 管 道, 管 道, 冷 水 塑 料, 零 11
料 等 电 工 器 材, 防 水 材 料, 涂 料 等 配 件 道 等 壁 纸, 壁 布, 地 毯 等 冷 水 箱, 电 箱, 电 绝 缘 绝 缘 材 料, 材 料, 各 种 各 种 零 配 零 配 件 等 件 等 件, 耐 腐 蚀 衬 板 等 塑 料 壁 纸 可 分 为 三 大 类 : 普 通 壁 纸 发 泡 壁 纸 和 特 种 壁 纸 ⑴ 普 通 壁 纸 也 称 塑 料 面 纸 底 壁 纸, 即 在 纸 面 上 涂 刷 塑 料 而 成 为 了 增 加 质 感 和 装 饰 效 果, 常 在 纸 面 上 印 有 图 案 或 压 出 花 纹, 再 涂 上 塑 料 层 这 种 壁 纸 耐 水, 可 擦 洗, 比 较 耐 用, 价 格 也 较 便 宜 ⑵ 发 泡 壁 纸 发 泡 壁 纸 是 在 纸 面 上 涂 上 发 泡 的 塑 料 面 其 立 体 感 强, 能 吸 声, 有 较 好 的 音 响 效 果 为 了 增 加 粘 结 力, 提 高 其 强 度, 可 用 面 布 麻 布 化 纤 布 等 作 底 来 代 替 纸 底, 这 类 壁 纸 叫 塑 料 壁 布, 将 它 粘 贴 在 墙 上, 不 易 脱 落, 受 到 冲 击 碰 撞 等 也 不 会 破 裂, 因 加 工 方 便, 价 格 不 高, 所 以 较 受 欢 迎 ⑶ 特 种 壁 纸 由 于 功 能 上 的 需 要 而 生 产 的 壁 纸 为 特 种 壁 纸, 也 称 功 能 壁 纸 如 耐 水 壁 纸 防 火 壁 纸 防 霉 壁 纸 塑 料 颗 粒 壁 纸 金 属 基 壁 纸 等 塑 料 颗 粒 壁 纸 易 粘 贴, 有 一 定 的 绝 热 吸 声 效 果, 而 且 便 于 清 洗 金 属 基 壁 纸 是 一 种 节 能 壁 纸 近 年 来 生 产 的 静 电 植 绒 壁 纸, 带 图 案, 仿 锦 缎, 装 饰 性 手 感 性 均 好, 但 价 格 较 高 4. 塑 料 地 板 ⑴ 特 点 塑 料 地 板 与 传 统 的 地 面 材 料 相 比, 具 有 质 轻 美 观 耐 磨 耐 腐 蚀 防 潮 防 火 吸 声 绝 热 有 弹 性 施 工 简 便 易 于 清 洗 与 保 养 等 特 点, 使 用 较 为 广 泛 ⑵ 分 类 1 按 所 用 树 脂 分 类 聚 氯 乙 烯 塑 料 地 板 氯 乙 烯 醋 酸 乙 烯 塑 料 地 板 聚 乙 烯 塑 料 地 板 聚 丙 烯 塑 料 地 板 目 前 绝 大 部 分 的 塑 料 地 板 为 聚 氯 乙 烯 塑 料 地 板 2 按 形 状 分 类 块 状 塑 料 地 板 可 以 拼 成 不 同 色 彩 和 图 案, 装 饰 效 果 好, 也 便 于 局 部 修 补 ; 卷 状 塑 料 地 板 铺 设 速 度 快, 施 工 效 率 高 12
其 中 块 状 占 的 比 例 大 3 按 质 地 分 类 半 硬 质 由 于 半 硬 质 塑 料 地 板 具 有 成 本 低, 尺 寸 稳 定, 耐 热 性 耐 磨 性 装 饰 性 好, 容 易 粘 贴 等 特 点, 目 前 应 用 最 广 泛 ; 软 质 软 质 塑 料 地 板 的 弹 性 好, 行 走 舒 适, 有 一 定 的 绝 热 吸 声 隔 潮 等 优 点 4 按 产 品 结 构 分 类 单 层 塑 料 地 板 属 于 低 发 泡 地 板, 厚 度 一 般 为 3~4mm, 表 面 可 压 成 凹 凸 花 纹, 耐 磨 耐 冲 击 防 滑, 但 此 地 板 弹 性 绝 热 性 吸 声 性 较 差 ; 多 层 复 合 塑 料 地 板 一 般 分 上 中 下 三 层, 上 层 为 耐 磨 耐 久 的 面 层, 中 层 为 弹 性 发 泡 层, 下 层 为 填 料 较 多 的 基 层, 上 中 下 三 层 一 般 用 热 压 粘 结 而 成, 此 地 板 的 主 要 特 点 是 具 有 弹 性, 脚 感 舒 适, 绝 热 吸 声 ⑶ 其 他 塑 料 地 板 1 无 缝 塑 料 地 面 ( 也 叫 塑 料 涂 布 地 面 ) 特 点 是 无 缝, 易 于 清 洗 耐 腐 蚀 防 漏 抗 渗 性 优 良 施 工 简 便 等, 适 用 于 现 浇 地 面 旧 地 面 翻 修 实 验 室 医 院 等 有 侵 蚀 作 用 的 地 面 2 石 棉 塑 料 地 板 原 料 中 掺 入 适 量 石 棉, 使 地 板 具 有 耐 磨 耐 腐 蚀 难 燃 自 熄 弹 性 好 等 特 点, 适 用 于 宾 馆 饭 店 民 用 或 公 共 建 筑 的 地 面 3 橡 胶 地 板 以 天 然 橡 胶 合 成 橡 胶 或 再 生 橡 胶 为 主 要 原 料, 使 地 板 具 有 耐 磨 吸 声 富 有 弹 性 抗 冲 击 性 电 绝 缘 性 等 特 点, 但 绝 热 性 差, 适 合 于 绝 热 性 要 求 不 高 的 公 共 建 筑 或 工 业 厂 房 地 面 4 抗 静 电 塑 料 地 板 质 轻 耐 磨 耐 腐 蚀 防 火 抗 静 电, 适 合 于 计 算 机 房 邮 电 部 门 空 调 要 求 较 高 及 有 抗 静 电 要 求 的 建 筑 物 地 面 ⑷ 注 意 事 项 塑 料 地 板 在 施 工 时, 要 求 基 层 干 燥 平 整, 铺 设 地 板 时, 必 须 清 除 地 面 上 的 残 留 物 塑 料 地 板 要 求 平 整, 尺 寸 准 确, 若 有 卷 曲 翘 角 等 情 况, 应 先 处 理 压 平, 对 缺 角 要 另 作 处 理 ⑸ 粘 结 剂 塑 料 地 板 的 粘 结 剂, 我 国 使 用 的 有 溶 剂 型 与 乳 型 两 类 一 般 地 板 与 粘 结 剂 配 套 供 应, 必 须 按 使 用 说 明 严 格 施 工, 以 免 影 响 质 量 5. 其 他 塑 料 制 品 13
⑴ 塑 料 饰 面 板 塑 料 饰 面 板 可 分 为 硬 质 半 硬 质 与 软 质 表 面 可 印 木 纹 石 纹 和 各 种 图 案, 可 以 粘 贴 装 饰 纸 塑 料 薄 膜 玻 璃 纤 维 布 和 铝 箔, 也 可 制 成 花 点 凹 凸 图 案 和 不 同 立 体 造 型 ; 当 原 料 中 掺 入 萤 光 颜 料, 能 制 成 萤 光 塑 料 板 此 类 板 材 具 有 质 轻 绝 热 吸 声 耐 水 装 饰 好 等 特 点, 适 用 于 作 内 墙 或 吊 顶 的 装 饰 材 料 ⑵ 玻 璃 纤 维 增 强 塑 料 ( 俗 称 玻 璃 钢 ) 玻 璃 纤 维 增 强 塑 料 具 有 质 轻 耐 水 强 度 高 耐 化 学 腐 蚀 装 饰 好 等 特 点, 适 于 作 采 光 或 装 饰 性 板 材 ⑶ 塑 料 薄 膜 塑 料 薄 膜 耐 水 耐 腐 蚀 伸 长 率 大, 可 以 印 花, 并 能 与 胶 合 板 纤 维 板 石 膏 板 纸 张 玻 璃 纤 维 布 等 粘 结 复 合 塑 料 薄 膜 除 用 作 室 内 装 饰 材 料 外, 尚 可 作 防 水 材 料 混 凝 土 施 工 养 护 等 作 用 用 合 成 纤 维 织 物 加 强 的 薄 膜, 是 充 气 房 屋 的 主 要 材 料, 它 具 有 质 轻 不 透 气 绝 热 运 输 安 装 方 便 等 特 点 适 用 于 展 览 厅 体 育 馆 农 用 温 室 临 时 粮 仓 及 各 种 临 时 建 筑 14
第 三 节 建 筑 涂 料 一 建 筑 涂 料 的 功 能 与 分 类 涂 料 是 指 涂 敷 于 物 体 表 面, 并 能 与 物 体 表 面 材 料 很 好 粘 结 形 成 连 续 性 薄 膜, 从 而 对 物 体 起 到 装 饰 保 护 或 使 物 体 具 有 某 些 特 殊 功 能 的 材 料 涂 料 在 物 体 表 面 干 结 形 成 的 薄 膜 称 之 为 涂 膜, 又 称 涂 层 建 筑 涂 料 主 要 指 用 于 建 筑 物 表 面 的 涂 料, 其 主 要 功 能 是 保 护 建 筑 物 美 化 环 境 及 提 供 特 种 功 能 近 年 来, 建 筑 涂 料 工 业 发 展 十 分 迅 速, 新 品 种 不 断 增 加, 色 彩 绚 丽 丰 富, 是 装 饰 材 料 的 最 主 要 品 种 涂 料 的 品 种 很 多, 各 国 分 类 方 法 也 不 尽 相 同, 我 国 对 于 一 般 涂 料 分 类 命 名 方 法 请 参 阅 国 标 GB2705 81 涂 料 产 品 分 类 命 名 和 型 号 习 惯 分 类 方 法 有 下 列 几 种 : 1. 按 建 筑 物 的 使 用 部 位 分 类 建 筑 涂 料 分 为 外 墙 涂 料 内 墙 涂 料 地 面 涂 料 顶 棚 涂 料 屋 面 涂 料 等 2. 按 照 主 要 成 膜 物 质 的 性 质 分 类 建 筑 涂 料 分 为 有 机 涂 料 无 机 涂 料 复 合 涂 料 3. 按 涂 料 状 态 分 类 建 筑 涂 料 分 为 溶 剂 型 涂 料 ( 包 括 单 组 分 型 双 组 分 型 及 反 应 固 化 型 ) 水 溶 性 涂 料 乳 液 型 涂 料 和 粉 末 涂 料 4. 按 涂 膜 状 态 分 类 建 筑 涂 料 可 分 为 薄 质 涂 料 厚 质 涂 料 彩 色 复 层 凹 凸 花 纹 外 墙 涂 料 砂 壁 状 涂 料 等 等 5. 按 涂 料 的 功 能 分 类 建 筑 涂 料 可 分 为 普 通 涂 料 防 水 涂 料 防 火 涂 料 防 霉 涂 料 等 等 目 前 建 筑 涂 料 的 主 要 发 展 方 向 是 研 制 和 生 产 水 乳 型 合 成 树 脂 涂 料 以 及 硅 溶 胶 无 机 外 墙 涂 料, 努 力 提 高 涂 料 的 耐 久 性 使 用 寿 命 达 15~20 年 的 外 墙 涂 料 已 研 制 成 功 其 他 功 能 性 建 筑 涂 料, 如 防 火 防 水 防 霉 杀 虫 抗 菌 绝 热, 吸 声 纳 米 芳 香 涂 料 等 等 均 在 不 断 开 发 应 用 之 中 二 涂 料 的 组 成 ( 一 ) 主 要 成 膜 物 质 1. 作 用 15
主 要 成 膜 物 质 又 称 为 基 料 粘 结 剂 或 固 着 剂, 在 涂 料 中 主 要 起 到 成 膜 及 粘 结 填 料 和 颜 料 的 作 用, 使 涂 料 在 干 燥 或 固 化 后 能 形 成 连 续 的 涂 层 2. 分 类 ⑴ 无 机 质 涂 料 无 机 质 涂 料 中 的 主 要 成 膜 物 质 包 括 水 泥 浆 硅 溶 胶 系 磷 酸 盐 系 硅 酸 酮 系 无 机 聚 合 物 系 和 碱 金 属 硅 酸 盐 系 等, 其 中 硅 溶 胶 和 水 溶 性 硅 酸 钾 硅 酸 钠 硅 酸 钾 钠 系 涂 料 的 应 用 发 展 较 快 传 统 的 无 机 粘 结 剂 还 有 白 云 石 粉 建 筑 石 膏 和 石 灰 等 水 泥 系 主 要 成 膜 物 质 以 白 色 硅 酸 盐 水 泥 应 用 最 多, 它 可 直 接 用 于 要 求 白 色 装 饰 的 涂 料, 也 可 掺 加 各 种 颜 料 配 制 彩 色 涂 料 硅 溶 胶 [Si(OH)4] 是 以 水 为 分 散 介 质 的 高 分 子 硅 酸 胶 体 溶 液, 粒 径 大 约 为 10~20μm 通 常 呈 透 明 性 乳 白 色, 一 般 含 无 水 硅 酸 (SiO2)20%~21%,pH 值 约 为 9.2~10.0, 密 度 1.10~ 1.16g/cm3 具 有 较 高 的 渗 透 性, 与 基 层 的 粘 结 力 高, 耐 水 性 和 耐 候 性 高, 主 要 用 于 外 墙 涂 料 ⑵ 有 机 质 涂 料 有 机 质 涂 料 中 的 主 要 成 膜 物 质 为 各 种 合 成 树 脂 常 用 的 合 成 树 脂 主 要 包 括 乳 液 型 树 脂 和 溶 剂 型 树 脂 两 类, 这 两 类 树 脂 均 有 单 组 分 型 和 双 组 分 型 乳 液 型 树 脂 的 成 膜 过 程 主 要 为 乳 液 中 水 分 蒸 发 浓 缩 ; 溶 剂 型 树 脂 的 成 膜 过 程 主 要 为 溶 剂 的 挥 发, 有 时 还 伴 随 化 学 反 应 乳 液 型 合 成 树 脂 本 身 一 般 不 溶 于 水, 它 是 借 助 于 乳 化 剂 将 合 成 树 脂 均 匀 地 分 散 在 水 中 构 成 的 液 体, 粒 子 直 径 一 般 为 0.1~0.5μm 包 括 合 成 树 脂 乳 胶 漆 和 水 乳 性 树 脂 两 大 类 这 类 材 料 对 大 气 环 境 的 污 染 较 小, 但 在 低 温 时 贮 存 和 成 膜 均 较 困 难, 高 温 作 业 性 也 很 差, 保 管 和 施 工 时 必 须 加 以 注 意 这 类 合 成 树 脂 主 要 有 : 醋 酸 乙 烯 树 脂 系 氯 乙 烯 树 脂 系 和 丁 基 树 脂 系 溶 剂 型 合 成 树 脂 有 单 组 分 溶 液 型 和 多 组 分 反 应 固 化 型 两 大 类 溶 液 型 树 脂 涂 料 是 将 树 脂 溶 解 于 各 类 有 机 溶 剂 中 这 类 涂 料 干 燥 迅 速, 可 在 低 温 环 境 条 件 下 涂 饰 施 工, 且 涂 膜 光 泽 好, 硬 度 较 高, 耐 候 性 能 优 良 主 要 缺 点 是 易 燃 且 污 染 环 境, 成 本 较 高, 含 固 量 低 反 应 固 化 型 一 般 由 主 剂 和 固 化 剂 双 组 分 组 成, 施 工 时 按 一 定 比 例 混 合 经 反 应 固 化 成 膜 可 以 形 成 厚 质 涂 层, 涂 膜 机 械 性 能 和 耐 久 性 优 异 但 施 工 操 作 较 繁 杂, 且 必 须 计 量 准 确 即 配 即 用 ( 二 ) 体 质 颜 料 体 质 颜 料 又 称 填 充 颜 料, 当 它 与 树 脂 及 油 料 等 拌 合 时, 呈 其 原 来 固 有 的 颜 色, 而 且 由 于 它 的 透 明 性, 不 能 阻 止 光 线 透 过 涂 膜, 因 而 遮 盖 能 力 很 低, 也 不 能 给 涂 料 产 生 美 丽 的 色 彩, 16
但 它 能 增 加 涂 膜 厚 度, 减 小 涂 膜 的 收 缩, 加 强 涂 膜 体 质, 提 高 涂 膜 的 耐 磨 性, 降 低 涂 料 的 成 本 等 作 用 最 常 用 的 体 质 颜 料 为 轻 质 碳 酸 钙 重 晶 石 粉 高 龄 土 及 石 英 粉 等 ( 三 ) 着 色 颜 料 1. 定 义 着 色 颜 料 在 建 筑 涂 料 中 也 是 构 成 涂 料 涂 膜 的 组 成 部 分, 因 而 亦 称 之 为 次 要 成 膜 物 质 2. 主 要 作 用 着 色 颜 料 的 主 要 作 用 是 使 涂 料 具 有 所 需 的 各 种 颜 色, 并 使 涂 膜 具 有 一 定 的 遮 盖 力 和 对 比 率 两 者 均 指 涂 料 对 基 层 材 料 颜 色 的 遮 盖 能 力 ( 遮 盖 力 通 常 采 用 黑 白 格 法, 以 基 层 材 料 颜 色 不 再 呈 现 时 涂 料 的 最 小 用 量 来 表 示, 以 g/cm3 计 ; 对 比 率 是 采 用 光 反 射 法, 以 黑 板 和 白 板 上 的 规 定 厚 度 的 涂 膜 对 光 的 反 射 之 比 来 表 示 ), 同 时 也 可 提 高 涂 膜 的 机 械 强 度, 减 小 涂 膜 的 收 缩, 还 能 防 止 紫 外 线 的 穿 透 作 用, 提 高 涂 膜 的 耐 候 性 3. 常 用 品 种 由 于 建 筑 涂 料 通 常 应 用 在 混 凝 土 及 砂 浆 等 碱 性 基 面 上, 因 而 必 须 具 备 耐 受 ph 值 大 于 12 的 强 碱 的 性 能, 并 且 当 着 色 颜 料 用 于 建 筑 物 室 外 装 饰 时, 由 于 长 期 暴 露 在 阳 光 及 风 雨 中, 因 此 要 求 颜 料 具 有 较 好 的 耐 光 性 耐 老 化 性 ( 耐 候 性 ) ⑴ 常 用 的 无 机 颜 料 有 : 红 色 颜 料 : 铁 红 (Fe2O3) 黄 色 颜 料 : 铁 黄 (FeO(OH) nh2o) 绿 色 颜 料 : 铬 绿 (Cr2O3) 棕 色 颜 料 : 铁 棕 (Fe2O3) 白 色 颜 料 : 钛 白 (TiO2) 锌 白 (ZnO) 锌 钡 白 ( 也 称 立 德 粉,ZnS BaSO4) 硅 灰 石 粉 (CaO SiO2) 氧 化 锆 (ZrO2) 蓝 色 颜 料 : 群 青 蓝 (Na6Al4Si6S4020) 钴 蓝 (CO2O3) 黑 色 颜 料 : 碳 黑 (C) 石 墨 (C) 铁 黑 (Fe304) 金 属 颜 料 : 银 色 颜 料 铝 粉 ( 又 称 银 粉 ) 金 色 颜 料 铜 粉 ( 又 称 金 粉 ) ⑵ 常 用 的 有 机 颜 料 有 机 质 颜 料 的 遮 盖 力 及 淡 色 的 耐 光 性 耐 溶 剂 性 等 均 不 及 无 机 颜 料, 但 由 于 其 色 彩 丰 富 鲜 艳 明 快, 因 而 也 常 用 于 罩 面 涂 料 中 有 机 质 颜 料 按 化 学 结 构 分 为 三 类 : 偶 氮 系 ( 红 黄 17
橙 ); 缩 合 多 环 式 系 ( 青 蓝 绿 ); 着 色 沉 淀 系 ( 红 黄 紫 ) 在 涂 料 工 业 中 常 用 颜 基 比 ( 颜 料 与 基 料 之 比 ) 来 表 示 颜 料 的 相 对 用 量, 而 且 颜 基 比 与 涂 膜 的 性 能 密 切 相 关 例 如 颜 基 比 越 高, 硬 度 越 大, 冲 击 韧 性 越 低, 耐 污 染 性 越 好, 颜 基 比 与 光 泽 的 关 系 也 十 分 密 切, 如 颜 基 比 小 于 0.5 时 为 半 光 泽 ( 光 泽 度 50% 左 右 );0.5~1 之 间 时 为 半 平 光 (10%~20%); 大 于 1.5 时 为 平 光 ( 小 于 5%) ( 四 ) 辅 助 成 膜 物 质 辅 助 成 膜 物 质 主 要 包 括 有 机 溶 剂 和 水 1. 有 机 溶 剂 有 机 溶 剂 主 要 起 到 溶 解 或 分 散 主 要 成 膜 物 质, 改 善 涂 料 的 施 工 性 能, 增 加 涂 料 的 渗 透 能 力, 改 善 涂 料 和 基 层 的 粘 结, 保 证 涂 料 的 施 工 质 量 等, 施 工 结 束 后, 溶 剂 逐 渐 挥 发 或 蒸 发, 最 终 形 成 连 续 和 均 匀 的 涂 膜 常 用 的 有 机 溶 剂 有 二 甲 苯 乙 醇 正 丁 醇 丙 酮 乙 酸 乙 酯 和 溶 剂 油 等 2. 水 水 也 可 作 为 溶 剂, 用 于 水 溶 性 涂 料 和 乳 液 型 涂 料 辅 助 成 膜 物 质 虽 然 不 是 构 成 涂 膜 的 材 料, 但 它 与 涂 膜 质 量 和 涂 料 的 成 本 有 很 大 的 关 系, 选 用 溶 剂 一 般 要 考 虑 其 溶 解 能 力 挥 发 率 易 燃 性 和 毒 性 等 问 题 ( 五 ) 助 剂 为 了 提 高 涂 料 的 综 合 性 质, 并 赋 予 涂 膜 以 某 些 特 殊 功 能, 在 配 制 涂 料 时 常 常 加 入 各 种 助 剂 其 中 提 高 固 化 前 涂 料 性 质 的 有 分 散 剂 乳 化 剂 消 泡 剂 增 稠 剂 防 流 挂 剂 防 沉 降 剂 和 防 冻 剂 等 提 高 固 化 后 涂 膜 性 能 的 助 剂 有 增 塑 剂 稳 定 剂 抗 氧 剂 紫 外 光 吸 收 剂 等 此 外 尚 有 催 化 剂 固 化 剂 催 干 剂 中 和 剂 防 霉 剂 难 燃 剂 等 等 三 常 用 建 筑 涂 料 ( 一 ) 常 用 外 墙 涂 料 1. 过 氯 乙 烯 外 墙 涂 料 ⑴ 优 点 干 燥 速 度 快, 常 温 下 2h 全 干 ; 耐 大 气 稳 定 性 好 ; 并 具 有 良 好 的 化 学 稳 定 性, 在 常 温 下 能 耐 25% 的 硫 酸 和 硝 酸 40% 的 烧 碱 以 及 酒 精 润 滑 油 等 物 质 ⑵ 缺 点 附 着 力 较 差 ; 热 分 解 温 度 低 ( 一 般 应 在 60 以 下 使 用 ) 以 及 溶 剂 释 放 性 差 ; 含 固 量 较 低, 很 难 形 成 厚 质 涂 层 ; 苯 类 溶 剂 的 挥 发 污 染 环 境 伤 害 人 体 18
2. 氯 化 橡 胶 外 墙 涂 料 又 称 橡 胶 水 泥 漆 它 是 以 氯 化 橡 胶 为 主 要 成 膜 物 质, 再 辅 以 增 塑 剂 颜 料 填 料 和 溶 剂 经 一 定 工 艺 制 成 为 了 改 善 综 合 性 能 有 时 也 加 入 少 量 其 他 树 脂 氯 化 橡 胶 外 墙 涂 料 具 有 优 良 的 耐 碱 耐 候 性, 且 易 于 重 涂 维 修 3. 聚 氨 酯 系 列 外 墙 涂 料 以 聚 氨 酯 树 脂 或 聚 氨 酯 与 其 他 树 脂 复 合 物 为 主 要 成 膜 物 质 的 优 质 外 墙 涂 料 一 般 为 双 组 分 或 多 组 分 涂 料 ⑵ 特 点 固 化 后 的 涂 膜 具 有 近 似 橡 胶 的 弹 性, 能 与 基 层 共 同 变 形, 有 效 地 阻 止 开 裂 ; 还 具 有 许 多 优 良 性 能, 如 耐 酸 碱 性 耐 水 性 耐 老 化 性 耐 高 温 性 等 均 十 分 优 良, 涂 膜 光 泽 度 极 好, 呈 瓷 质 感 ⑶ 其 他 常 用 溶 剂 型 外 墙 涂 料 苯 乙 烯 焦 油 外 墙 涂 料 聚 乙 烯 醇 缩 丁 醛 外 墙 涂 料 丙 稀 酸 酯 外 墙 涂 料 等 等 4. 苯 - 丙 乳 胶 漆 苯 - 丙 乳 胶 漆 由 苯 乙 烯 和 丙 烯 酸 酯 类 单 体 通 过 乳 液 聚 合 反 应 制 得 苯 - 丙 共 聚 乳 液, 是 目 前 质 量 较 好 的 乳 液 型 外 墙 涂 料 之 一 ⑵ 特 点 苯 - 丙 乳 胶 漆 具 有 丙 烯 酸 酯 类 的 高 耐 光 性 耐 候 性 和 不 泛 黄 性 等 特 点 ; 而 且 耐 水 耐 酸 碱 耐 湿 擦 洗 性 能 优 良, 外 观 细 腻 色 彩 艳 丽 质 感 好, 与 水 泥 混 凝 土 等 大 多 数 建 筑 材 料 有 良 好 的 粘 附 力 5. 氯 - 偏 共 聚 乳 液 厚 涂 料 氯 - 偏 共 聚 乳 液 厚 涂 料 是 以 氯 乙 烯 - 偏 氯 乙 烯 共 聚 乳 液 为 主 要 成 膜 物 质, 添 加 其 他 高 分 子 溶 液 ( 如 聚 乙 烯 醇 水 溶 液 ) 等 混 合 物 为 基 料 制 成 ⑵ 特 点 及 使 用 范 围 氯 - 偏 共 聚 乳 液 厚 涂 料 产 量 大, 价 格 低, 使 用 十 分 广 泛, 常 用 于 六 层 以 下 住 宅 建 筑 外 墙 装 饰 耐 光 耐 候 性 较 好, 但 耐 水 性 较 差, 耐 久 性 也 较 差, 一 般 只 有 2~3 年 的 装 饰 效 果, 容 易 沾 污 和 脱 落 19
6. 彩 色 砂 壁 状 外 墙 涂 料 简 称 彩 砂 涂 料, 是 以 合 成 树 脂 乳 液 ( 一 般 为 苯 - 丙 乳 液 或 丙 烯 酸 乳 液 ) 为 主 体 制 成 着 色 骨 料 一 般 采 用 高 温 烧 结 彩 色 砂 料 彩 色 陶 料 或 天 然 带 色 石 屑 彩 砂 涂 料 可 用 不 同 的 施 工 工 艺 做 成 仿 大 理 石 仿 花 岗 石 质 感 和 色 彩 的 涂 料, 因 此 又 成 为 仿 石 涂 料 石 艺 漆 真 石 漆 ⑵ 特 点 涂 层 具 有 丰 富 的 色 彩 和 质 感, 保 色 性 耐 水 性 耐 候 性 好, 涂 膜 坚 实, 骨 料 不 易 脱 落, 使 用 寿 命 可 达 10 年 以 上 7. 水 乳 型 合 成 树 脂 乳 液 外 墙 涂 料 水 乳 型 合 成 树 脂 乳 液 外 墙 涂 料 是 水 乳 型 合 成 树 脂 乳 液 外 墙 涂 料 由 合 成 树 脂 配 以 适 量 乳 化 剂 增 调 剂 和 水 通 过 高 速 搅 拌 分 散 而 成 的 稳 定 乳 液 为 主 要 成 膜 物 质 配 制 而 成 ⑵ 其 他 乳 液 型 外 墙 涂 料 乙 顺 乳 胶 漆 乙 丙 乳 胶 漆 丙 烯 酸 酯 乳 胶 漆 乙 丙 乳 液 厚 涂 料 ⑶ 共 性 所 有 乳 液 型 外 墙 涂 料 由 于 以 水 为 分 散 介 质, 故 无 毒, 不 易 发 生 火 灾, 环 境 污 染 少, 对 人 体 毒 性 小, 施 工 方 便, 易 于 刷 涂 滚 涂 喷 涂, 并 可 以 在 潮 湿 的 基 面 上 施 工, 涂 膜 的 透 气 性 好 目 前 存 在 的 主 要 问 题 是 低 温 成 膜 性 差, 通 常 必 须 在 10 以 上 施 工 才 能 保 证 质 量, 因 而 冬 季 施 工 一 般 不 宜 采 用 8. 复 层 建 筑 涂 料 复 层 建 筑 涂 料 是 有 两 种 以 上 涂 层 组 成 的 复 合 涂 料 复 层 建 筑 涂 料 一 般 由 基 层 封 闭 涂 料 ( 底 层 涂 料 ) 主 层 涂 料 面 层 涂 料 所 组 成 ⑵ 分 类 复 层 建 筑 涂 料 按 主 涂 层 涂 料 主 要 成 膜 物 质 的 不 同, 分 为 聚 合 物 水 泥 系 硅 酸 盐 系 合 成 树 脂 乳 液 系 和 反 应 固 化 型 合 成 树 脂 乳 液 系 四 大 类 9. 硅 溶 胶 无 机 外 墙 涂 料 硅 溶 胶 无 机 外 墙 涂 料 是 以 胶 体 二 氧 化 硅 为 主 要 成 膜 物 质, 加 入 多 种 助 剂 经 搅 拌 研 磨 调 制 而 成 的 水 溶 性 建 筑 涂 料 20
⑵ 特 点 涂 膜 的 遮 盖 力 强 细 腻 颜 色 均 匀 明 快 装 饰 效 果 好, 而 且 涂 膜 致 密 性 好, 坚 硬 耐 磨, 可 用 水 砂 纸 打 磨 抛 光, 不 易 吸 附 灰 尘, 对 基 层 渗 透 力 强, 耐 高 温 性 及 其 他 性 能 均 十 分 优 良 硅 溶 胶 还 可 与 某 些 有 机 高 分 子 聚 合 物 混 溶 硬 化 成 膜, 构 成 兼 有 无 机 和 有 机 涂 料 的 优 点 ( 二 ) 内 墙 和 顶 棚 涂 料 1. 乳 胶 漆 乳 胶 漆 是 由 合 成 树 脂 乳 液 为 主 要 成 膜 物 质 以 水 作 为 分 散 剂, 随 水 分 蒸 发 干 燥 成 膜, 涂 膜 的 透 气 性 好, 无 结 露 现 象, 且 具 有 良 好 的 耐 水 耐 碱 和 耐 候 性 常 用 的 品 种 有 醋 酸 乙 烯 乳 胶 漆 和 醋 酸 乙 烯 丙 烯 酯 有 光 内 墙 乳 胶 漆 后 者 价 格 较 高 性 能 优 于 醋 酸 乙 烯 乳 胶 漆 2. 聚 乙 烯 醇 类 水 溶 性 内 涂 料 聚 乙 烯 醇 类 水 溶 性 内 涂 料 是 以 聚 乙 烯 醇 树 脂 及 其 衍 生 物 为 主 要 成 膜 物 质, 涂 料 资 源 丰 富, 生 产 工 艺 简 单, 具 有 一 定 装 饰 效 果, 且 价 格 便 宜, 但 涂 蹭 的 耐 水 性 耐 水 洗 刷 性 和 耐 久 性 差 是 目 前 生 产 和 应 用 较 多 的 内 墙 顶 棚 涂 料 3. 多 彩 内 墙 涂 料 简 称 多 彩 涂 料, 是 目 前 国 内 外 流 行 的 高 档 内 墙 涂 料, 它 经 一 次 喷 涂 即 可 获 得 多 种 色 彩 的 立 体 涂 膜 的 涂 料 目 前 生 产 的 主 要 是 水 包 油 型 ( 水 为 分 散 介 质, 合 成 树 脂 为 分 散 相 ) 分 散 相 为 各 种 基 料 颜 料 和 助 剂 等 的 混 合 物, 分 散 介 质 为 含 有 乳 化 剂 稳 定 剂 等 的 水 不 同 基 料 间 基 料 和 水 间 互 相 掺 混 而 不 互 溶, 即 水 中 分 散 着 肉 眼 可 见 的 不 同 颜 色 的 基 料 微 粒 为 获 得 理 想 的 涂 膜 性 能, 常 采 用 三 种 以 上 的 树 脂 混 合 使 用 多 彩 涂 料 的 色 彩 丰 富, 图 案 变 化 多 样, 立 体 感 强, 具 有 良 好 的 耐 水 性 耐 油 性 耐 碱 性 耐 洗 刷 性 多 彩 涂 料 宜 在 5~30 下 储 存, 且 不 宜 超 过 半 年 多 彩 涂 料 不 宜 在 雨 天 或 湿 度 高 的 环 境 中 施 工, 否 则 易 使 涂 膜 泛 白, 且 附 着 力 也 会 降 低 ( 三 ) 地 面 涂 料 1. 溶 剂 型 地 面 涂 料 1 定 义 溶 剂 型 地 面 涂 料 是 以 合 成 树 脂 为 基 料, 添 加 多 种 辅 助 材 料 制 成 2 主 要 品 种 过 氯 乙 烯 水 泥 地 面 涂 料 苯 乙 烯 水 泥 地 面 涂 料 石 油 树 脂 地 面 涂 料 及 聚 酯 地 面 涂 料 3 注 意 事 项 性 能 及 生 产 工 艺 与 溶 剂 型 外 墙 涂 料 相 似, 所 不 同 的 是 在 选 择 填 料 及 其 他 辅 助 材 料 时 比 较 21
注 重 耐 磨 性 和 耐 冲 击 性 等 2. 合 成 树 脂 厚 质 地 面 涂 料 合 成 树 脂 厚 质 地 面 涂 料 实 际 上 也 属 溶 剂 型 涂 料, 由 于 它 能 形 成 厚 质 涂 膜, 且 多 为 双 组 分 反 应 固 化 型, 故 单 独 为 一 类 ⑴ 环 氧 树 脂 地 面 厚 质 涂 料 1 定 义 以 环 氧 树 脂 E44(6101)E42(634) 为 主 要 成 膜 物 质 的 双 组 分 常 温 固 化 型 涂 料 甲 组 分 为 环 氧 树 脂 主 剂, 乙 组 分 为 固 化 剂 和 助 剂 为 了 改 善 涂 膜 的 柔 韧 性, 常 掺 入 增 塑 剂 2 特 点 固 化 后, 涂 膜 坚 硬, 耐 磨, 且 具 有 一 定 的 冲 击 韧 性 耐 化 学 腐 蚀 耐 油 耐 水 性 能 好, 与 基 层 粘 结 力 强, 耐 久 性 好, 但 施 工 操 作 较 复 杂 ⑵ 聚 氨 脂 地 面 厚 质 涂 料 1 聚 氨 基 甲 酸 脂 薄 质 地 面 涂 料 主 要 用 于 木 地 板 或 其 他 地 面 的 罩 面 上 光 2 厚 质 弹 性 地 面 涂 料 主 要 适 用 于 水 泥 地 面 涂 刷, 以 聚 氨 酯 预 聚 体 ( 甲 组 分 ) 为 主 要 成 膜 物 质, 以 固 化 剂 颜 料 助 剂 及 填 料 混 合 为 乙 组 分, 经 化 学 反 应 固 化 交 联 成 弹 性 彩 色 地 面 涂 层 由 于 涂 层 具 有 弹 性, 故 步 感 舒 适, 粘 结 性 好, 其 他 各 项 性 能 均 十 分 优 良, 但 目 前 价 格 较 高, 适 用 于 高 级 住 宅 地 面 装 饰 ( 四 ) 特 种 涂 料 特 种 涂 料 是 各 种 功 能 性 涂 料 的 总 称 许 多 建 筑 物 涂 刷 涂 料 除 了 一 般 的 装 饰 要 求 外, 往 往 还 某 些 特 殊 功 能, 如 防 水 功 能 防 火 功 能 防 霉 功 能 等 等 防 水 涂 料 的 种 类 很 多, 在 建 筑 工 程 中 地 位 重 要 详 见 本 书 第 十 二 章 防 水 材 料 1. 防 火 涂 料 ⑴ 作 用 防 火 涂 料 主 要 涂 刷 在 某 些 易 燃 材 料 的 表 面, 以 提 高 易 燃 材 料 的 耐 火 能 力, 或 减 缓 火 焰 蔓 延 传 播 速 度, 为 人 们 灭 火 提 供 时 间 ⑵ 阻 燃 的 基 本 原 理 1 隔 离 火 源 与 可 燃 物 接 触 如 某 些 防 火 涂 料 的 涂 层 在 高 温 或 火 焰 作 用 下 能 形 成 熔 融 的 无 机 覆 盖 膜 ( 如 聚 磷 酸 铵 硼 酸 等 ), 把 底 材 覆 盖 住, 有 效 地 隔 绝 底 材 与 空 气 的 接 触 2 降 低 环 境 及 可 燃 物 表 面 温 度 22
某 些 涂 料 形 成 的 涂 层 具 有 高 热 反 射 性 能, 及 时 辐 射 外 部 传 来 的 热 量 有 些 涂 料 的 涂 层 在 高 温 或 火 焰 作 用 下 能 发 生 相 变, 吸 收 大 量 的 热, 从 而 达 到 降 低 温 度 的 目 的 3 降 低 周 围 空 气 中 氧 气 的 浓 度 某 些 涂 料 的 涂 层 受 热 分 解 出 CO2 NH3 HCl HBr 及 水 汽 等 不 燃 气 体, 达 到 延 缓 燃 烧 速 度 或 窒 息 燃 烧 ⑶ 分 类 按 照 防 火 涂 料 的 组 成 材 料 不 同 可 分 为 非 膨 胀 型 和 膨 胀 型 防 火 涂 料 两 类 1 非 膨 胀 型 防 火 涂 料 非 膨 胀 型 防 火 涂 料 采 用 含 卤 素 磷 氮 等 难 燃 性 物 质 的 高 分 子 合 成 树 脂 为 主 要 成 膜 物 质 如 卤 化 醇 酸 树 脂 卤 化 聚 酯 卤 化 酚 醛 卤 化 环 氧 氯 化 橡 胶 乳 液 卤 化 聚 丙 烯 酸 酯 乳 液 等 也 可 采 用 水 玻 璃 硅 溶 胶 磷 酸 盐 等 无 机 材 料 作 为 成 膜 物 质 2 膨 胀 型 防 火 涂 料 膨 胀 型 防 火 涂 料 由 难 燃 树 脂 难 燃 剂 成 碳 剂 发 泡 剂 ( 三 聚 氰 胺 ) 等 组 成 这 类 涂 料 的 涂 层 在 火 焰 或 高 温 作 用 下 会 发 生 膨 胀, 形 成 比 原 来 涂 层 厚 几 十 倍 的 泡 沫 碳 质 层, 有 效 地 阻 挡 外 部 热 源 对 底 材 的 作 用, 从 而 阻 止 燃 烧 的 发 生 阻 燃 效 果 比 非 膨 胀 型 防 火 涂 料 好 2. 防 水 涂 料 防 水 涂 料 的 品 种 很 多, 但 是 装 饰 性 的 防 水 涂 料 主 要 有 聚 氨 脂 丙 烯 酸 防 水 涂 料 和 有 机 硅 憎 水 剂 三 种 ⑴ 聚 氨 脂 防 水 涂 料 弹 性 高 延 伸 率 大, 耐 高 低 温 性 耐 腐 蚀 和 耐 油 性 好, 能 适 应 任 何 复 杂 形 状 的 基 层, 使 用 寿 命 可 达 15 年 ⑵ 丙 烯 酸 防 水 涂 料 耐 高 低 温 性 好 不 透 水 性 高 无 毒, 但 是 延 伸 率 较 小, 使 用 寿 命 10 年 以 上 ⑶ 有 机 硅 憎 水 剂 固 化 后 形 成 一 层 肉 眼 觉 察 不 到 的 透 明 薄 膜, 具 有 优 良 的 憎 水 性 透 气 性, 可 起 到 防 水 抗 风 化 抗 玷 污 的 作 用, 使 用 寿 命 3~7 年 3. 防 霉 涂 料 ⑴ 发 霉 机 理 霉 菌 在 一 定 的 自 然 条 件 下 大 量 存 在, 如 黑 曲 霉 黄 曲 霉 变 色 曲 霉 木 霉 球 毛 壳 霉 毛 霉 等 等, 它 们 能 在 温 度 23~38, 相 对 湿 度 RH=85%~100% 的 适 宜 条 件 下 大 量 繁 殖, 从 而 23
腐 蚀 建 筑 物 的 表 面, 即 使 普 通 的 装 饰 涂 料 也 会 受 霉 菌 不 同 程 度 的 侵 蚀 ⑵ 常 用 产 品 防 霉 涂 料 是 在 某 些 普 通 涂 料 中 掺 加 适 量 相 容 性 防 霉 剂 制 成 因 而 防 霉 涂 料 的 类 型 与 品 种 同 普 通 涂 料 常 用 的 防 霉 剂 有 五 氯 酚 钠 醋 酸 苯 汞 多 菌 灵 百 菌 灵 防 霉 剂 O 等 其 中 前 两 种 防 霉 剂 毒 性 较 大, 使 用 时 要 多 加 注 意 ⑶ 基 本 要 求 对 防 霉 剂 的 基 本 要 求 是 成 膜 后 能 保 持 抑 制 霉 菌 生 长 的 效 能, 不 改 变 涂 料 的 装 饰 和 使 用 效 果 4. 防 腐 蚀 涂 料 ⑴ 腐 蚀 原 因 对 建 筑 物 的 腐 蚀 主 要 来 自 两 方 面, 一 是 空 气 水 汽 阳 光 海 水 等 自 然 因 素 ; 二 是 酸 碱 盐 及 各 类 有 机 腐 蚀 质 等 污 染 源 引 起 的 腐 蚀 ⑵ 常 用 产 品 建 筑 物 常 用 防 腐 涂 料 主 要 有 环 氧 树 脂 系 聚 氨 酯 系 橡 胶 树 脂 系 和 呋 喃 树 脂 系 防 腐 涂 料 四 大 类 其 他 特 种 涂 料 还 有 防 雾 涂 料 防 辐 射 涂 料 防 震 涂 料 杀 虫 涂 料 ( 灭 蚊 防 白 蚁 ) 耐 油 涂 料 隔 热 涂 料 ( 屋 面 热 反 射 涂 料 保 温 涂 料 ) 隔 声 涂 料 ( 吸 声 或 隔 声 ) 香 型 涂 料 等 所 有 上 述 特 种 涂 料, 基 本 上 是 在 普 通 涂 料 的 生 产 工 艺 中 掺 入 相 应 的 特 种 外 掺 料 制 得, 因 而 兼 有 普 通 涂 料 的 性 能 这 里 不 一 一 详 述 24
第 四 节 建 筑 胶 粘 剂 能 直 接 将 两 种 材 料 牢 固 地 粘 结 在 一 起 的 物 质 通 称 为 胶 粘 剂 随 着 合 成 化 学 工 业 的 发 展, 胶 粘 剂 的 品 种 和 性 能 获 得 了 很 大 发 展, 越 来 越 广 泛 地 应 用 于 建 筑 构 件 材 料 等 的 连 接, 这 种 连 接 方 法 有 工 艺 简 单 省 工 省 料 接 缝 处 应 力 分 布 均 匀 密 封 和 耐 腐 蚀 等 优 点 一 胶 粘 剂 的 基 本 要 求 为 将 材 料 牢 固 地 粘 结 在 一 起, 胶 粘 剂 必 须 具 备 下 列 基 本 要 求 : 1. 具 有 足 够 的 流 动 性, 且 能 保 证 被 粘 结 表 面 能 充 分 浸 润 2. 易 于 调 节 粘 结 性 和 硬 化 速 度 3. 不 易 老 化 4. 膨 胀 或 收 缩 变 形 小 5. 具 有 足 够 的 粘 结 强 度 二 胶 粘 剂 的 组 成 材 料 ( 一 ) 粘 料 粘 料 是 胶 粘 剂 的 基 本 成 分, 又 称 基 料, 对 胶 粘 剂 的 胶 接 性 能 起 决 定 作 用 合 成 胶 粘 剂 的 胶 料, 既 可 用 合 成 树 脂 合 成 橡 胶, 也 可 采 用 二 者 的 共 聚 体 和 机 械 混 合 物 用 于 胶 接 结 构 受 力 部 位 的 胶 粘 剂 以 热 固 性 树 脂 为 主 ; 用 于 非 受 力 部 位 和 变 形 较 大 部 位 的 胶 粘 剂 以 热 塑 性 树 脂 和 橡 胶 为 主 ( 二 ) 固 化 剂 固 化 剂 能 使 基 本 粘 合 物 质 形 成 网 状 或 体 型 结 构, 增 加 胶 层 的 内 聚 强 度 常 用 的 固 化 剂 有 胺 类 酸 酐 类 高 分 子 类 和 硫 磺 类 等 ( 三 ) 填 料 加 入 填 料 可 改 善 胶 粘 剂 的 性 能 ( 如 提 高 强 度 降 低 收 缩 性, 提 高 耐 热 性 等 ), 常 用 添 料 有 金 属 及 其 氧 化 物 粉 末 水 泥 及 木 棉 玻 璃 等 ( 四 ) 稀 释 剂 为 了 改 善 工 艺 性 ( 降 低 粘 度 ) 和 延 长 使 用 期, 常 加 入 稀 释 剂 稀 释 剂 分 活 性 和 非 活 性, 前 者 参 加 固 化 反 应, 后 者 不 参 加 固 化 反 应, 只 起 稀 释 作 用 常 用 稀 释 剂 有 : 环 氧 丙 烷 丙 酮 等 此 外 还 有 防 老 剂 催 化 剂 等 几 种 环 氧 树 脂 胶 粘 剂 的 配 合 比 实 例 见 表 9-4-1 25
环 氧 树 脂 (g) 稀 释 剂 (cm 3 ) 表 9-4-1 几 种 环 氧 树 脂 胶 粘 剂 的 配 合 比 增 塑 剂 (cm 3 ) 硬 化 剂 (cm 3 ) 填 充 料 (g) 用 途 1 E-44 环 氧 树 脂 100 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 10~20 乙 二 胺 (95%)6~8 硅 酸 盐 水 泥 200 粘 结 2 E-44 环 氧 树 脂 100 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 40~50 乙 二 胺 (95%)6~8 硅 酸 盐 水 泥 200 修 补 3 E-44 环 氧 树 脂 100 二 甲 苯 5~ 10 乙 二 胺 (95%)7 修 补 裂 缝 0.1~ 1.0mm 4 E-44 环 氧 树 脂 100 二 甲 苯 5~ 10 乙 二 胺 (95%)7 乙 二 胺 (95%)7 硅 酸 盐 水 泥 30~60 修 补 裂 缝 1.0~ 2.0mm 5 E-20 环 氧 树 脂 100 二 甲 苯 15 乙 二 胺 (95%)6~8 滑 石 粉 150 混 凝 土 构 件 粘 结 补 强 6 E-20 环 氧 树 脂 100 二 甲 苯 40 硅 酸 盐 水 泥 300 修 补 屋 面 裂 缝 三 常 用 胶 粘 剂 ( 一 ) 热 固 性 树 脂 胶 粘 剂 1. 环 氧 树 脂 胶 粘 剂 (EP) ⑴ 组 成 材 料 环 氧 树 脂 胶 粘 剂 的 组 成 材 料 为 合 成 树 脂 固 化 剂 填 料 稀 释 剂 增 韧 剂 等 ⑵ 其 他 随 着 配 方 的 改 进, 可 以 得 到 不 同 品 种 和 用 途 的 胶 粘 剂 环 氧 树 脂 未 固 化 前 是 线 型 热 塑 性 树 脂, 由 于 分 子 结 构 中 含 有 极 活 泼 的 环 氧 基 (-CH-CH2) 和 多 种 极 性 基 ( 特 别 是 OH) 故 它 可 与 多 种 类 型 的 固 化 剂 反 应 生 成 网 状 体 型 结 构 高 聚 物, 对 金 属 木 材 玻 璃 硬 塑 料 和 混 凝 土 都 有 很 高 的 粘 附 力, 故 有 万 能 胶 之 称 2. 不 饱 和 聚 酯 树 脂 (UP) 胶 粘 剂 不 饱 和 聚 酯 树 脂 是 由 不 饱 和 二 元 酸 饱 和 二 元 酸 组 成 的 混 合 酸 与 二 元 醇 起 反 应 制 成 线 型 聚 酯, 再 用 不 饱 和 单 体 交 联 固 化 后, 即 成 体 型 结 构 的 热 固 性 树 脂 ⑵ 特 点 及 应 用 范 围 不 饱 和 聚 酯 树 脂 胶 粘 剂 的 接 缝 耐 久 性 和 环 境 适 应 性 较 好, 并 有 一 定 的 强 度, 主 要 用 于 制 造 玻 璃 钢, 也 可 粘 接 陶 瓷 玻 璃 钢 金 属 木 材 人 造 大 理 石 和 混 凝 土 26
( 二 ) 热 塑 性 合 成 树 脂 胶 粘 剂 1. 聚 醋 酸 乙 烯 胶 粘 剂 (PVAC) 聚 醋 酸 乙 烯 乳 液 ( 常 称 白 胶 ) 由 醋 酸 乙 烯 单 体 水 分 散 剂 引 发 剂 以 及 其 他 辅 助 材 料 经 乳 液 聚 合 而 得, 是 一 种 使 用 方 便, 价 格 便 宜, 应 用 普 遍 的 非 结 构 胶 粘 剂 ⑵ 特 点 对 于 各 种 极 性 材 料 有 较 好 的 粘 附 力, 以 粘 接 各 种 非 金 属 材 料 为 主, 如 玻 璃 陶 瓷 混 凝 土 纤 维 织 物 和 木 材 ; 耐 热 性 在 40 以 下, 对 溶 剂 作 用 的 稳 定 性 及 耐 水 性 均 较 差, 且 有 较 大 的 徐 变, 多 作 为 室 温 下 工 作 的 非 结 构 胶, 如 粘 贴 塑 料 墙 纸 聚 苯 乙 烯 或 软 质 聚 氯 乙 烯 塑 料 板 以 及 塑 料 地 板 等 2. 聚 乙 烯 醇 胶 粘 剂 (PVA) 聚 乙 烯 醇 由 醋 酸 乙 烯 酯 水 解 而 得, 是 一 种 水 溶 液 聚 合 物 ⑵ 特 点 聚 乙 烯 醇 胶 粘 剂 适 合 胶 接 木 材 纸 张 织 物 等 其 耐 热 性 耐 水 性 和 耐 老 化 性 很 差, 所 以 一 般 与 热 固 性 胶 结 剂 一 同 使 用 3. 聚 乙 烯 缩 醛 (PVFO) 胶 粘 剂 聚 乙 烯 醇 在 催 化 剂 存 在 下 同 醛 类 反 应, 生 成 聚 乙 烯 醇 缩 醛, 低 聚 醛 度 的 聚 乙 烯 醇 缩 甲 醛 即 是 目 前 工 程 上 广 泛 应 用 的 107 胶 的 主 要 成 分 ⑵ 特 点 107 胶 在 水 中 的 溶 解 度 很 高, 成 本 低, 现 已 成 为 建 筑 装 修 工 程 上 常 用 的 胶 粘 剂 如 用 来 粘 贴 塑 料 壁 纸 墙 布 瓷 砖 等, 在 水 泥 砂 浆 中 掺 入 少 量 107 胶, 能 提 高 砂 浆 的 粘 结 性 抗 冻 性 抗 渗 性 耐 磨 性 和 减 少 砂 浆 的 收 缩 也 可 以 配 制 成 地 面 涂 料 ( 三 ) 合 成 橡 胶 胶 粘 剂 1. 氯 丁 橡 胶 胶 粘 剂 (CR) 氯 丁 橡 胶 胶 粘 剂 是 目 前 橡 胶 胶 粘 剂 中 广 泛 应 用 的 溶 液 型 胶, 是 由 氯 丁 橡 胶 氧 化 镁 防 老 剂 抗 氧 剂 及 填 料 等 混 炼 后 溶 于 溶 剂 而 成 ⑵ 特 点 及 使 用 范 围 27
氯 丁 橡 胶 胶 粘 剂 对 水 油 弱 酸 弱 碱 脂 肪 烃 和 醇 类 都 有 良 好 的 抵 抗 性, 可 在 -50~ +80 下 工 作, 具 有 较 高 的 初 粘 力 和 内 聚 强 度 但 有 徐 变 性, 易 老 化 多 用 于 结 构 粘 接 或 不 同 材 料 的 粘 接 为 改 善 性 能 可 掺 入 油 溶 性 酚 醛 树 脂, 配 成 氯 丁 酚 醛 胶 它 可 在 室 温 下 固 化, 适 于 粘 接 包 括 钢 铝 铜 陶 瓷 水 泥 制 品 塑 料 和 硬 质 纤 维 板 等 多 种 金 属 和 非 金 属 材 料 工 程 上 常 用 在 水 泥 砂 浆 墙 面 或 地 面 上 粘 贴 塑 料 或 橡 胶 制 品 2. 丁 腈 橡 胶 (NBR) 丁 腈 橡 胶 是 丁 二 烯 和 丙 烯 腈 的 共 聚 产 物 ⑵ 作 用 丁 腈 橡 胶 胶 粘 剂 主 要 用 于 橡 胶 制 品, 以 及 橡 胶 与 金 属 织 物 木 材 的 粘 接 ⑶ 特 点 耐 油 性 能 好, 抗 剥 离 强 度 高, 接 头 对 脂 肪 烃 和 非 氧 化 性 酸 有 良 好 的 抵 抗 性, 加 上 橡 胶 的 高 弹 性, 更 适 于 柔 软 的 或 热 膨 胀 系 数 相 差 悬 殊 的 材 料 之 间 的 粘 接, 如 粘 合 聚 氯 乙 烯 板 材 聚 氯 乙 烯 泡 沫 塑 料 等 为 获 得 更 大 的 强 度 和 弹 性, 可 将 丁 腈 橡 胶 与 其 他 树 脂 混 合 28
本 章 小 结 第 一 节 高 分 子 化 合 物 的 基 本 知 识 了 解 内 容 :1 聚 合 物 的 分 类 : 加 聚 树 脂 和 缩 聚 树 脂 2 合 成 橡 胶 重 点 内 容 :1 聚 氯 乙 烯 (PVC) 第 二 节 建 筑 塑 料 了 解 内 容 :1 塑 料 的 性 质 : 包 括 物 理 力 学 和 化 学 性 质 2 常 用 塑 料 制 品 及 其 应 用 重 点 内 容 : 塑 料 的 基 本 组 成 及 其 在 塑 料 中 的 作 用 1 合 成 树 脂 : 起 黏 结 作 用 2 填 充 料 : 粉 状 填 料 的 主 要 作 用 是 降 低 塑 料 的 成 本, 提 高 强 度 硬 度 和 耐 热 性, 并 减 少 塑 料 制 品 的 收 缩 ; 纤 维 状 填 料 的 主 要 作 用 是 提 高 抗 拉 强 度 3 填 塑 剂 : 提 高 树 脂 的 可 塑 性 以 利 于 塑 料 的 加 工 ; 降 低 塑 料 的 硬 度 和 脆 性, 使 塑 料 具 有 较 好 的 韧 性 塑 性 和 柔 顺 性 4 固 化 剂 : 主 要 作 用 是 使 线 形 高 聚 物 并 联 成 体 型 高 聚 物, 使 树 脂 具 有 热 固 性 5 着 色 剂 : 作 用 是 使 塑 料 具 有 鲜 艳 的 颜 色, 改 善 塑 料 制 品 的 装 饰 性 6 稳 定 剂 : 作 用 是 防 止 某 些 塑 料 在 热 光 及 其 它 条 件 下 过 早 老 化 第 三 节 建 筑 涂 料 要 求 了 解 第 四 节 建 筑 胶 粘 剂 要 求 了 解 29
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