建筑塑料

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简介

建筑塑料是指用于建筑工程的塑料制品的统称。 制造建筑塑料制品常用的成型方法有:压延、挤出、注射、模铸、涂布、层压等。塑料是以合成高分子化合物或天然高分子化合物为主要基料,与其他原料在一定条件下经混炼,塑化成型,在常温常压下能保持产品形状不变的材料。塑料在一定的温度和压力下具有较大的塑形,容易制成所需的各种形状、尺寸的制品,而成型以后,在常温下能保持既得的形状和必需的强度。

建筑塑料

基本组成

绝大部分建筑塑料的主要成分还是合成树脂,然后加入填充剂、增塑剂、固化剂、加工助剂、着色剂、稳定剂及阻燃剂等添加剂,在一定温度下加工制作而成。另外,也有少部分的建筑塑料制品如“有机玻璃”,它是由聚甲基丙烯酯(PMMA)组成的合成树脂,在聚合反应中不加入其他成分,制成的具有较高机械强度和良好抗冲击性能,且有高透明度的有机高分子材料。

合成树脂

合成树脂是塑料的主要成分,它的含量约占塑料的30%~60%。合成树脂可以是通过胶结作用把添加剂等胶结称为一个整体,它决定着树脂的性质。

添加剂

添加剂是为了改善塑料的某些性能而加入的物质。加入的添加剂不同,塑料制品的性质也会不同。常用添加剂的类型有:

①填充剂。填充剂又叫填充料,它是绝大多数建筑塑料制品不可或缺的原料,在塑料中的含量为40%~70%。其作用有:提高塑料的强度和刚度;减少塑料常温下的蠕变现象及改善热稳定性;降低塑料制品的成本;某些填充剂还可以提高塑料制品的耐磨性、导热性、导电性及阻燃性,并可以改善加工性能。常用的填充剂有木屑、纸屑、皮棉、废布、石墨粉、石灰石粉、云母、石棉和玻璃纤维等;

②增塑剂。增塑剂在塑料中的含量不多,但也不可缺少。它的主要作用是:提高塑料加工时的可塑性和流动性;改善塑料制品的柔韧性。常用的增塑剂有:邻苯二甲酸丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、樟脑等;

③固化剂。固化剂可以调节塑料的固化速度,使树脂硬化。通过选择固化剂的种类和掺量,可以达到需要的不同效果及不同的固化速度。常用的固化剂有胺类、酸酐、过氧化物等;

④着色剂。着色剂的主要作用是将塑料上色,制成工程所需要的各种颜色的制品。着色剂除了满足色彩要求外,还应具有分散性好、附着力强、不与塑料成分发生化学反应、不退色等特性;

⑤稳定剂。稳定剂的主要作用是防止塑料老化,使其性质长期保持下去。加入稳定剂后,塑料制品的使用寿命会得到延长。常用的稳定剂有硬脂酸盐、铅化物及环氧树脂等;

⑥其他添加剂。根据建筑塑料使用及加工过程中的需要,还可以加入其他添加剂,如阻燃剂、润滑剂、发泡剂、防霉剂、抗静电剂、偶联剂等。

分类

建筑上常用的塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两种。

性能 热塑性塑料 热固性塑料
聚氯乙烯
(硬)
聚氯乙烯
(软)
聚乙烯 聚苯乙烯 聚丙烯 酚醛 有机硅
密度/(g/cm3) 1.35~1.45 1.3~1.7 0.92 1.04~1.07 0.9~0.91 1.25~1.36 1.65~2
拉伸强度/MPa 35~65 7~25 11~13 35~63 30~63 49~56
伸长率/% 20~40 200~400 200~550 1~1.3 >200 1~1.5
抗压强度/MPa 55~90 7~12.5 80~110 39~56 70~210 110~170
抗弯强度/MPa 70~110 55~110 42~56 85~105 48~54
弹性模量/MPa 2500~4200 130~250 2800~4200 5300~7000
温度线膨胀系数
/(10-5/℃)
5~18.5 16~18 6~8 10.8~11.2 5~6 5~5.8
耐热温度/℃ 50~70 65~80 100 65~95 100~120 120 300
耐溶剂性 溶于
环己酮
溶于
环己酮
室温下
无溶剂
溶于
芳香族溶剂
室温下
无溶剂
不溶于
任何溶剂
溶于
芳香族溶剂

应用

塑料门窗

塑料门窗所用的塑料制品是由改性后的硬质聚氯乙烯(PVC),加入适量的添加剂,经一系列的加工工艺而制成。

与钢木门窗、铝合金门窗相比,塑料门窗具有以下特点:

①保温隔热性能好。常用的聚氯乙烯(PVC)的导热系数虽与木材相近,但塑料门窗为中空异型材,密闭空气层导热系数极低,所以它的保温隔热性能要远优于木门窗,比钢门窗要节约大量的能源。

②气密性、水密性好。塑料门窗采用的中空异型材,挤压成形,尺寸恰当,侧面带有嵌固弹性密封的凹槽,塑料门窗密封性提高的同时,也提高了密水性、气密性,能够有效地阻止尘土进入室内,改善了生活和工作环境。

③隔声性能好。塑料门窗的隔声效果优于普通门窗。按照德国工业标准DIN4109试验,塑料门窗隔声达30dB,而普通门窗的隔声仅有25dB。

④装饰性好。由于是塑料制品,所以该门窗可以根据业主的喜好设计成各种样式和光鲜的颜色,门窗一次成型,具有良好的装饰效果。考虑外窗容易吸热和老化等问题,常设计为白色。

⑤加工性能好。与其他材料相比,塑料易加工成型。只要改变模具,就能挤压出不同需求的中空异型材。

塑料地板

塑料地板包括用于地面装饰的各类塑料块板和铺地卷材。塑料地板装饰美观,给人以舒适的脚感,能御寒保暖,对减轻疲劳、调整心态有重要的作用。塑料地板适用于绝大多数的公用建筑,如办公楼、商场、舞厅、实验室、计算机机房等地面。

为了保护人体健康,我国相关部门制订了GB 18586—2001《室内装饰装修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物质限量》。其中,规定禁止使用铅盐作为稳定剂应用于聚氯乙烯卷材地板中,对氯乙烯单体、铅、镉含量和有机化合物挥发物也有所限制。

塑料墙纸

塑料墙纸是我国使用较为广泛的一种室内墙面装饰材料,它主要是以某些材料为基材,然后在其表面涂塑,经过印花、压花、发泡等技术处理制成。塑料墙纸有普通墙纸、发泡墙纸和特种墙纸三类。

塑料管材

塑料管材主要有硬质聚氯乙烯(UPVC)塑料管、聚乙烯(PE)塑料管、聚丙烯(PP)塑料管无规共聚聚丙烯(PP-R)塑料管以及其他塑料管。与金属管材相比,塑料管材自重轻盈、不生锈、不生苔,而且管壁光滑,对流体阻力较小,并且加工方便,节约能源。

塑料管材分为软管和硬管,主要应用于建筑给排水管材与管件、热燃用埋地管材与管件、排废水用管材、输送流体用管材等等。