土木工程材料课件.ppt

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1、第9章其他工程材料本章知识点【知识点】合成高分子材料结构类型及性能特点，塑料的组成、常用塑料品种及性能，胶粘剂的组成、常用品种及性能，防水材料的种类、主要品种、性能特点及选用，声学材料的类别、吸声隔声原理、性能及表征。【重点】常用合成高分子材料、防水材料、保温隔热材料、吸声隔声材料的种类、组成、性能特点及选用。【难点】合成高分子材料、防水材料、保温隔热材料、吸声隔声材料的组成及功能机理。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

2、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。（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。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，可溶可熔支链型结构分子在主链上带有比主链

3、短的支链，分子排列较松，分子间作用力较弱，属热塑性树脂密度、熔点和强度均低于线型结构高聚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高聚物结构形式与性能特点表9-19.1.1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。塑料板材塑

4、料管材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40%～100%热固性树脂酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和树脂、环氧树脂、有机硅树脂等缩聚高聚物填充剂提高塑料的强度、硬度和耐热性，减少塑料制品的收缩，降低成本木粉、滑石粉、石棉、云母、纸屑、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、聚酰胺等塑料的组成及其对塑料性质的影响表9-29.1.1塑料组成成分作用种类

5、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中粘住模子主要有油脂和硬脂酸等，含量0.5%～1.5%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化性加入抗氧化剂、紫外线吸收剂等稳定剂，塑料的组成及其对塑料性质的影响表9-2（续）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．塑料的性能特点性能特点性能参数及特点描述质量轻、比强度大密度一般为0.9～2.2g/c

6、m3。玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）的抗拉强度高达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%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、具有徐变性弹性模量约为混凝土的1/10，同时有徐变特性，受力时有

7、较大变形耐腐蚀、化学稳定性较高大多数塑料对酸、碱、盐等腐蚀性物质都具有较高的化学稳定性，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，使性质出现劣化表9-39.1.1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，其用途各异。聚氯乙烯板材9.1.1塑料塑料品种代号主要用途及制品聚乙烯塑料PE常用作防水材料和配制涂料、油漆等聚丙烯塑料PP常用作管道及导线外皮等容易老化的部位聚氯乙烯塑料PVC硬质PVC