建筑材料中的通用塑料产量和用途

塑料是一种以高分子聚合物为主要成分，并内含各种助剂，在一定的温度和压力下可塑制成一定形状，并在常温下能保持形状不变的合成高分子材料。合成高分子具有热塑性和热固性，因而塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料大都是线型高分子，热固性塑料为体型高分子。

塑料的主要成分是高分子聚合物，占塑料总质量的40%～100%，常称为合成树脂或树脂。它是由低分子量有机化合物，经聚合反应或缩聚反应而成。塑料中所使用的绝大多数是聚合反应制得的合成树脂。助剂是能在一定程度上改进合成树脂的成型加工性能和使用性能，而不明显地影响合成树脂的分子结构的物质。常用的助剂主要有增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、阻燃剂、着色剂、发泡剂等。

塑料在建筑中有着广泛的应用。塑料可作为装修材料，用于制造门窗、楼梯扶手、踢脚板、隔墙等；可以作为装饰材料，如塑料地板、塑料地砖、塑料卷材及塑料墙面材料；可制成涂料，如过氯乙烯溶液涂料、增强涂料等；可作为防水工程材料，如塑料止水带、嵌缝材料、塑料防潮膜等；也可制成各种类型的水暖设备，如管道、卫生洁具及隔热隔音材料；还可作为混凝土工程材料及建筑胶黏剂，如塑料模板聚合物混凝土等。

若将塑料按性能和用途来分类，可分为通用塑料、工程塑料、特种塑料和增强塑料，如图11-2所示。

图11-2　塑料分类示意图

通用塑料产量大、用途广、价格低，其中聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯约占全部塑料产量的80%，尤以聚乙烯的产量最大。

11.2.1　塑料组成

1.树脂

树脂是塑料中的主要组分，在单组分塑料中树脂的含量几乎为100%，多组分塑料中树脂的含量约占30%～70%。

树脂分为天然树脂和人工合成树脂两种。在现代塑料工业中主要采用合成树脂。在塑料中，树脂不仅起着胶结其他组分的作用，而且树脂的种类、性质、数量还是决定塑料类型、性能、用途及成本的根本因素。

2.填料（填充料）

为改善和增强塑料的性能（如提高机械强度、硬度或耐热性等），降低塑料的成本，在多组分塑料中常加入填料，其掺量约为40%～70%。

填料一般为化学性质不活泼的粉状、片状或纤维状的固体物质。常用的有机填料有木粉、棉布、纸张、和木材单片等，无机填料有滑石粉、石墨粉、云母、玻璃纤维等。

3.增塑剂

为增加塑料的柔顺性和可塑性，减小脆性而加入的化合物称为增塑剂。

增塑剂为分子量小、熔点低和难挥发的有机化合物。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、二苯甲酮、樟脑等。

增塑剂能降低塑料制品的机械性能和耐热性等，所以在选择增塑剂的种类和加入量时应根据塑料的使用性能来决定。

4.着色剂

加入着色剂可使塑料具有鲜艳的色彩和美丽的光泽。所选用的着色剂应色泽鲜明、分散性好、着色力强、耐热耐晒，在塑料加工过程中稳定性良好，与塑料中的其他成分不起化学反应，同时还应不降低塑料的性能。

常用的着色剂有有机染料、无机染料和颜料，有时也采用能产生荧光或磷光的颜料。

5.润滑剂

在塑料加工时，为降低其内摩擦和增加流动性，便于脱模和使制品表面光滑美观，可加入0.5%～1%的润滑剂。常用的润滑剂有高级脂肪酸及其盐类，如硬脂酸钙、硬脂酸镁等。

6.稳定剂

为防止塑料过早老化，延长塑料使用寿命，常加入少量稳定剂。塑料在热、光、氧和其他因素的长期作用下，会过早地发生降解、氧化断链、交链等现象，而使塑料性能降低，丧失机械强度，甚至不能继续使用。这种因结构不稳定而使材料变质的现象，称之为老化。

稳定剂应是耐水、耐油、耐化学侵蚀的物质，能与树脂相溶，并在成型过程中不发生分解。常用的稳定剂有光屏蔽剂（炭黑）、紫外线吸收剂（水杨酸苯酯等）、能量转移剂（含Ni或Co的化合物）、热稳定剂（硬脂酸铅等）、抗氧剂（有酚类化合物，如抗氧剂2246、CA、330）等。

7.固化剂（硬化剂）

它的主要作用是适合树脂中的线性分子结构交联成体型分子结构，从而使树脂具有热固性。

固化剂的种类很多，通常随塑料的品种及加工条件不同而异。如环氧树脂常用的固化剂有胺类（乙二胺、间苯二胺）和酸酐类（邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐）。热塑性酚醛树脂常用的固化剂为乌洛托品（六亚甲基四胺）。

8.其他添加剂

为使塑料具有某种特定的性能或满足某种特定的要求而掺入的其他添加剂。如掺入发泡剂（异氰酸酯或某些偶氮化合物）可制得泡沫塑料。掺入阻燃剂（某些卤化物、磷化物）可阻滞塑料制品的燃烧，并使之具有自熄性。掺入香酯类物品，可制得经久发出香味的塑料。

11.2.2　常用建筑塑料

1.聚氯乙烯塑料（PVC）

聚氯乙烯塑料是由氯乙烯单体聚合而成，其化学稳定性好，抗老化性能好，但耐热性差，通常的使用温度为60～80℃以下。

根据增塑剂的掺量不同，可制得软、硬两种聚氯乙烯塑料。软聚氯乙烯塑料很柔软，有一定的弹性，可以做地面材料和装饰材料，可以作为门窗框及制成止水带，用于防水工程的变形缝处。硬聚氯乙烯塑料有较高的机械性能和良好的耐腐蚀性能、耐油性和抗老化性，易焊接，可进行黏结加工。多用做百叶窗、各种板材、楼梯扶手、波形瓦、门窗框、地板砖、给排水管。

2.聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）(www.xing528.com)

聚甲基丙烯酸甲脂又称有机玻璃，是透光率最高的一种塑料（可达92%），因此可代替玻璃，而且不易破碎，但其表面硬度比无机玻璃差，容易划伤。如果在树脂中加入颜料、稳定剂和填充料，可加工成各种色彩鲜艳、表面光洁的制品。

有机玻璃机械强度较高，耐腐蚀性，耐气候性，抗寒性和绝缘性均较好，成型加工方便。缺点是质脆，不耐磨，价格较贵，可用来制作护墙板和广告牌。

3.酚醛树脂

酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸性或碱性催化剂的作用下缩聚而成。它多具有热固性，其优点是黏结强度高、耐光、耐热、耐腐蚀、电绝缘性好，但质脆。加入填料和固化剂后可制成酚醛塑料制品（俗称电木），此外还可做成压层板等。

4.不饱和聚酯树脂（UP）

不饱和聚酯树脂是在激发剂作用下，由二元酸或二元醇制成的树脂与其他不饱和单体聚合而成。

5.环氧树脂（EP）

环氧树脂是以多环氧氯丙烷和二烃基二苯基丙烷为主原料制成的。它因热和阳光作用而起反应，便于储存，是很好的黏合剂，其黏结作用较强，耐侵蚀性也较强，稳定性很高，在加入硬化剂之后，能与大多数材料胶合。

6.聚乙烯（PE）

若选择0.2～1.5MPa低压聚合，用Ziegler—Natta作催化剂，得到的产品为低压聚乙烯。低压聚乙烯是线型高分子，排列比较规整、紧密，易于结晶，因此结晶度、强度、刚性、熔点都比较高，适合做强度、硬度较高的塑料制品，如桶、瓶、管、棒等。若在150MPa高压下用自由基引发加成聚合反应，得到的是高压聚乙烯，它是支链化程度较高的合成高分子，使分子排列的规整性和紧密程度受到影响，因此结晶度、密度降低，所以高压聚乙烯又称低密度聚乙烯。低密度聚乙烯质软，熔点也低，适合做食品包装袋、奶瓶等软塑料制品。

7.聚丙烯（PP）

聚丙烯密度小，机械强度比聚乙烯高，耐热性好，耐低温性差，易老化。

8.聚苯乙烯（PS）

聚苯乙烯是一种透明的无定型热塑性塑料，其透光性能仅次于有机玻璃。优点是密度低，耐水、耐光、耐化学腐蚀性好。电绝缘性和低吸湿性极好，而且易于加工和染色。缺点是抗冲击性能差，脆性大和耐热性低。可用作百叶窗、隔热隔声泡沫板，可黏结纸、纤维、木材、大理石碎粒制成复合材料。

9.ABS塑料

ABS塑料是一种橡胶改性的PS。不透明，呈浅象牙色，耐热，表面硬度高，尺寸稳定，耐化学腐蚀，电性能良好，易于成型和机械加工，表面还能镀铬。

10.聚酰胺类塑料（尼龙或锦纶）

聚酰胺类塑料坚韧耐磨，熔点较高。摩擦系数小，抗拉伸。价格便宜。

11.聚氨酯树脂（PU）

聚氨酯树脂是性能优异的热固性树脂。可以是软质的，也可以是硬质的。力学性能、耐老化性、耐热性都比较好。可作涂料和黏结剂。

12.玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）

玻璃纤维增强塑料是用玻璃纤维制品、增强不饱和聚酯或环氧树脂等复合而成的一类热固性塑料，有很高的机械强度，其比强度甚至高于钢材。

11.2.3　塑料的应用

塑料在工业与民用建筑中可生产塑料管材、板材、门窗、壁纸、地毯、器皿、绝缘材料、装饰材料、防水及保温材料等。在基础工程中可制作塑料排水板或隔离层、塑料土工布或加筋网等。在其他工程中可制作管道、容器、黏结材料或防水材料等，有时也可制作结构材料。在选择和使用塑料时应注意其耐热性、抗老化能力、强度和硬度等性能指标。

1.塑料地板

塑料地板是发展最早、最快的建筑装修塑料制品，其装饰效果好，色彩图案不受限制，仿真，施工维护方便，耐磨性好，使用寿命长，具有隔热、隔声、隔潮的功能。脚感舒适暖和。

按形状分块状和卷状，按材性分硬质、半硬质、软质三种。卷状的为软质。从结构分单层塑料地板、双层地板等。

塑料地板使用注意事项:要定期打蜡；避免用大量的水拖地，特别是要避免热水、碱水和底板接触，以免影响黏结强度或引起变色、翘曲等；避免硬质刻画；脏污后用稀的肥皂水和用布擦洗痕迹，还可用少量汽油；不能接触热物体；家具要垫脚；避免长期阳光照射；更换时，必须在黏结24h后再正常使用。

2.塑料壁纸

塑料壁纸是由基底材料（纸、麻、棉布、丝织物、玻璃纤维）涂以各种塑料，加入各种颜色经配色印花而成。塑料壁纸强度较好，耐水可洗，装饰效果好，施工方便，成本低，目前广泛用作内墙、天花板等的贴面材料。

塑料壁纸有普通壁纸（单色压花壁纸、印花压花壁纸、有光印花和平光印花墙纸），发泡墙纸，特种墙纸等品种。

3.塑料装饰板材

建筑用塑料装饰板材主要用作护墙板、层面板和平顶板，此外有夹芯层的夹芯板可用作非承重墙的墙体和隔断。塑料装饰板材重量轻，能减轻建筑物的自重。塑料护墙板可以具有各种形状的断面和立面，并可任意着色。干法施工。分波形板、异形板、格子板、夹层墙板。

（1）硬质聚氯乙烯建筑板材。这种板材在国外已有30多年了，其耐老化性好，具有自熄性，有波形板、异形板、格子板三种形式。

（2）玻璃钢建筑板材。可制成各种断面的型材或格子板。与硬质聚氯乙烯板材相比，其抗冲击性能、抗弯强度、刚性都较好，此外它的耐热性、耐老化性也较好，热伸缩较小，其透光性相近。作屋面采光板时，室内光线较柔和。注意如果成型工艺控制不好，从外观上看表面会粗糙不平。

（3）夹层板。上两种都是单层板，只能贴在墙上起维护和装饰作用。复合夹层板则具有装饰性和隔声、隔热等墙体功能。用塑料与其他轻质材料复合制成的复合夹层墙重量轻，是理想的轻板框架结构的墙体材料。