《土木工程材料》第7章 合成高分子材料.ppt

常见问题及解答 7-1 在粘结结构材料或修补建筑结构（如混凝土、混凝土结构）时，为什么宜选用热固性胶粘剂？ 解答：因为结构材料通常是要承受较大的作用力，非结构胶粘剂与被粘物没有化学键的结合，所能提供的粘接力有限，而热固性胶粘剂在粘合的同时还产生化学反应,能给粘合面提供较大的作用力，常用热固性胶粘剂有:环氧树脂，不饱和聚酯树脂，α-氰基丙烯酸酯胶等。修补建筑结构（如混凝土、混凝土结构）时，同样宜选用热固性胶粘剂，同样也是因为建筑结构也要承受较大的作用力的缘故。 常见问题及解答 7-2 使用Ⅰ型硬质聚氯乙稀（UPVC）塑料管作热水管。使用一段时间后，为什么管道会变形漏水？ 解答：Ⅰ型硬质聚氯乙稀塑料管是用途较广的一种塑料管，但其热变形温度为70℃，故不甚适宜较高温的热水输送。可选用Ⅲ型氯化聚氯乙稀管，此类管称为高温聚氯乙稀管，使用温度可达100℃。需说明的是，若使用此类管输送饮水，则必须进行卫生检验，因若加入铝化合物稳定剂，在使用过程中能析出，影响身体健康。 常见问题及解答 7-3 为什么胶粘剂能与被粘物牢固地粘接在一起？ 解答：一般认为粘结力主要来源于以下几个方面：　 （1）机械粘结力 胶粘剂涂敷在材料的表面后，能渗入材料表面的凹陷处和表面的孔隙内，胶粘剂在固化后如同镶嵌在材料内部。正是靠这种机械锚固力将材料粘结在一起。　 （2）物理吸附力 胶粘剂分子和材料分子间存在的物理吸附力，即范德华力将材料粘结在一起。　 （3）化学键力 某些胶粘剂分子与材料分子间能发生化学反应，即在胶粘剂与材料间存在有化学键力，是化学键力将材料粘结为一个整体。对不同的胶粘剂和被粘材料，粘结力的主要来源也不同，当机械粘结力、物理吸附力和化学键力共同作用时，可获得很高的粘结强度。 （4）扩散理论 互相扩散形成牢固地粘接。胶粘剂与被粘接物之间的牢固粘接是上述因素综合作用的结果。但上述因素对不同材料粘接力的作用贡献大小不同。　　当被粘表面有油污时，使物理吸附力下降，使胶粘剂与石材表面产生的化学键数量大大减少，导致粘结强度达不到设计要求 。 常见问题及解答 7-4 土木工程材料所用的粘接剂应具备哪些基本条件？ 解答：土木工程材料中所应用的胶粘剂应具备以下基本条件： （1） 具有浸润被粘结物表面的浸润性和流动性； （2） 不因温度及环境条件作用而迅速老化； （3） 便于调节硬化速度和粘结性； （4） 膨胀及收缩值较小； （5） 粘结强度较大。 第7章 合成高分子材料 7.1 合成高分子材料的分子特征和性能特点 7.2 土木工程常用的合成高分子材料 创新能力培养 历史回顾 材料综合选用 常见问题及解答 练习题 本章学习指导 本章学习指导 本章共2个知识点。本章的学习目标是： ⑴ 熟悉合成高分子材料的性能特点及主要的高分子材料品种； ⑵ 熟悉土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用，包括塑料型材、管材及胶粘剂。 本章的难点是从合成高分子材料的组成来理解它的性能，正确地根据工程实际选用合适的合成高分子材料。建议在学习中通过对比来理解不同种类的高分子材料的性能及应用。　　建议本章课内外学时数各为2学时。 历史回顾 铝塑复合板 20世纪60年代，为满足对材料轻、薄、表面质量好，以及提高成型性能减少加工成本的要求，德国技术人员利用工字钢原理发明了铝塑复合板。铝塑复合板是以塑料为芯层，外贴铝板的三层复合板材，并在表面施加装饰材料或保护性涂层。铝塑复合板以质量轻、装饰性强、施工方便的特点，在国内外得到广泛应用。 基础知识 7.1 合成高分子材料的分子特征和性能特点 7.1.1 合成高分子材料的分子特征 7.1.2 合成高分子材料的性能特点 　  7.1.1 合成高分子材料的分子特征 高分子化合物按其链节在空间排列的几何形状，可分为线型聚合物和体型聚合物两类，其中线型聚合物包括线型和支链型，见下图。线型结构的合成树脂可反复加热软化，冷却硬化，故称为热塑性树脂。体型结构的合成树脂仅在第一次加热时软化，并且分子间产生化学交联而固化，以后再加热不会软化，故称为热固性树脂。 聚合物的合成是将小的有机单体，通过聚合反应，连接成分子量很大的聚合物，按聚合反应方式的不同，分为加聚聚合与缩聚聚合。 聚合物分子形状示意图 　  7.1.2 合成高分子材料的性能特点 一般合成高分子材料有七方面的性能优点：优良的加工性能；质轻；导热系数小；化学稳定性较好；功能的可设计性强；出色的装饰性能；电绝缘性好。需说明的是，高分子材料经特殊工艺改性也可导电。 合成高分子材料有三方面的性能缺点：易老化。 可燃性。高分子材料一般属于可燃的材料，部分高分子材