文档介绍：第9章合成高分子材料 单位:土木工程系
概述
高分子化合物的概念
高分子化合物,又称高分子聚合物,简称高聚物。是由许多低分子化合物作为组成单元,多次相互重复连接聚合而成的物质。
如:聚乙烯结构为:…CH2—CH2…CH2—CH2…缩写[ CH2—CH2 ]n
乙烯称为:单体;最小重复结构单元,—CH2—CH2—称为:链节;n称为:聚合度。
特点:分子量很大,化学组成比较简单。
合成高分子材料的分子特征
1. 分类
按链节在空间排列的几何形状分
线型聚合物:有长链、支链
体型聚合物
线型无支链结构聚合物:聚苯乙烯(PS)、
密度聚乙烯(HDPE)、聚醋纤维素分子。
线型带支链结构聚合物:低密度聚乙烯
(LDPE)、聚醋酸乙烯(PVAC)等。
特点:在一定溶剂中可溶解、软化、甚至熔化
线型大分子间相互交联成网状三维结构,有酚醛树脂(PF)、不饱和聚醋(UP)、环氧树脂(EP)、脲醛树脂(UF)等。
特点:成型后再加热,不软化,也不能流动
2. 合成高分子材料的性能特点
性能优点:
(1)优良的加工性能
(2)质轻
(3)导热系数小
(4)化学稳定性较好
(5)电绝缘性好。
(6)功能的可设计性强
(7)出色的装饰性能
性能缺点:
(1)易老化
(2)可燃性及毒性
(3)耐热性差
土木工程中的高分子材料
建筑塑料
(1)合成树脂
(2)添加剂
目的:为了改善塑料的某些性能。不同塑料所加入的添加剂不同,常用的添加剂类型有:
①填料
②增塑剂
③其他添加剂
建筑上常用的塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料,其主要性能见表9-1。
表9-1 建筑上常用塑料的性能
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•cm-3)
~
~
~
~
~
~
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~
>200
~
_
抗压强度
/MPa
55~90
7~
_
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
/GPa
2500
~4200
_
130~250
2800
~4200
_
5300
~7000
_
线膨胀系
数10-5
/℃-1
5~
_
16~18
6~8
~
5~
5~
耐热/℃
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
(1)塑料型材
1)塑料地板
为了保护人民的身体健康,国家制订的GB18586-2001《室内装饰装修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物质限量》中除规定禁止使用铅盐做稳定剂外,在标准限量指标上也着重控制氯乙烯单体、铅、镉含量和有机化合物挥发总量,具体指标见表9-2。
表9-2 聚乙烯卷材地板中有害物质限量值
发泡类卷材地板
非发泡类卷材地板
挥发物限量(g•m-2)
玻璃纤维基材
其他基材
玻璃纤维基材
其他基材
≤75
≤35
≤40
≤10
氯乙烯单体(mg•kg-1)
≯5
可溶性铅(mg•kg-1)
≯20
可溶性镉(mg•kg-1)
≯20
(1)塑料型材
1)塑料地板
2)塑料门窗
3)塑料墙纸
4)玻璃钢建筑制品